دیگر انرژی خود را هدر ندهید: روش بهتری برای گرم کردن ویفرها
در فرآیند پردازش ویفرها، هدر رفتن انرژی در واقع یک نقص در طراحی است. وقتی که این گرمکنها را ساختاریم، تنها به دنبال تولید گرما نیستیم؛ بلکه هدف ما این است که فوتونهای گرما دقیقاً در جای مناسب خود قرار بگیرند، یعنی روی سطح ویفر.
مشکل اینجاست: لامپهای کوارتز استاندارد، انرژی را در تمام جهات پخش میکنند. اگر برنامهای برای بازتاب این انرژی وجود نداشته باشد، نیمی از انرژی صرفاً در بدنه دستگاه از بین میرود. این یک هدررفت انرژی است.
راز طلایی
برای حل این مشکل، از لایههای بازتابنده پوشیده شده با طلا استفاده میکنیم. چرا طلا؟ چون طلا در بازتاب اشعه مادون قرمز عملکرد بهتری نسبت به آلومینیوم یا فولاد صیقلی دارد.
با اضافه کردن یک لایه نازک از طلا به سطح بازتابنده، میتوانیم اشعه مادون قرمز را دوباره به سمت سطح ویفر بازتاب دهیم. این کار باعث میشود انرژی بیشتری به ویفر برسد، بدون اینکه نیاز به افزایش جریان برق باشد. در واقع، این روش منبع گرمای پراکنده را به یک پرتو هدایتشده تبدیل میکند.
مشکلات و راهحلها
هرچه بازتابندگی بیشتر باشد، چگالی گرما نیز بالاتر خواهد بود. اگر از سیستم پوشیده شده با طلا برای ارسال بیشترین مقدار انرژی استفاده کنید، دمای ویفر به سرعت افزایش خواهد یافت.
در اینجاست که کار پیچیده میشود؛ باید مطمئن شوید که کنترلکنندههای PID و سیستمهای خنککننده شما واقعاً قادر به انجام کار باشند. اگر سیستم خنککننده ضعیف باشد، دمای ویفر در حین فرآیند پردازش، از محدوده مورد نظر فراتر خواهد رفت. من این مشکل را مدام میبینم؛ مهندسان از بازتابندههای طلایی استفاده میکنند، اما فراموش میکنند که نرخ افزایش دما را تنظیم کنند.
تضمین کیفیت
سیمهای الکتریکی نیز باید در برابر گرما مقاومت کنند. ما از سیمهای پوشیده شده با تفلون استفاده میکنیم؛ زیرا این سیمها در صورت گرم شدن بدنه دستگاه، ذوب نمیشوند و گازی نیز تولید نمیکنند. این کار باعث میشود همه چیز پایدار بماند.
نتیجه این کار، جایگزینی مناسبی برای سیستمهای قدیمی است؛ این سیستمها میتوانند گرما را کنترل کنند و منجر به توزیع یکنواخت گرما در سطح ۳۰۰ میلیمتری ویفر شوند. دیگر نیازی به نگرانی درباره نقاط سرد نیست؛ فرآیند پردازش در سراسر سطح ویفر یکنواخت خواهد بود.