دیگر نیازی نیست که محفظه خلأ را گرم کنید؛ بهتر است ویفر را گرم کنید.
اگر تجربه کار در کارخانههای تولید سیمهای نیمههادی داشتهاید، میدانید که این کار چقدر دشوار است. باید ویفر را به دمای مورد نیاز برسانید، اما نمیخواهید کل محفظه به یک فر تبدیل شود.
لامپهای معمولی مادون قرمز، انرژی گرمایی را در همه جهات پراکنده میکنند. در محیط خلأ، این انرژی جایی برای رفتن ندارد و مستقیماً به دیوارههای داخلی دستگاه منتقل میشود. در نتیجه، بدنه دستگاه مانند یک رادیاتور عمل میکند و اپراتورها با خطر سوختگی روبرو میشوند.
اما راه بهتری وجود دارد.
راز این موضوع، جهتدهی انرژی گرمایی است.
به جای اینکه انرژی گرمایی در همه جا پراکنده شود، از لامپهای مادون قرمز جهتدار استفاده میکنیم. میتوان آن را مانند تغییر از لامپ معمولی به فلاش تصور کرد. با استفاده از بازتابندههای داخلی و پوششهای ویژه، انرژی گرمایی را دقیقاً به جایی که لازم است، هدایت میکنیم و از رسیدن آن به بدنه دستگاه جلوگیری میکنیم.
این روش، راه حلی عالی است؛ بدنه دستگاه سرد باقی میماند و سیستمهای خنککننده خلأ نیز نیازی به کار بیش از حد ندارند.
اما محیطهای خلأ خیلی حساس هستند.
نمیتوانید یک لامپ معمولی را در آنجا استفاده کنید؛ اکثر مواد، گازهای ناخالصی را آزاد میکنند که این موضوع میتواند فرآیند تولید را مختل کند. این موضوع، مشکل بزرگی برای جلوگیری از آلودگی است.
ما این مشکل را با استفاده از کوارتز با خلوص بالا و مهرههای مناسب، حل میکنیم. این لولهها طوری طراحی شدهاند که بتوانند تفاوت فشار را تحمل کنند، بدون اینکه دستگاه خراب شود.
اما یک مشکل دیگر نیز وجود دارد.
وقتی انرژی گرمایی را در یک پرتو متمرکز میکنیم، چگالی انرژی افزایش مییابد. این روش بسیار کارآمدتر است، اما به این معناست که باید دقیقاً روی نقطه مورد نظر تمرکز کنیم.
اگر ویفر کمی از مرکز خارج شود، نقاط داغی ایجاد میشود که میتواند سطح ویفر را خراب کند. این یک چالش بزرگ است؛ به همین دلیل باید از کنترلکنندههای PID برای کنترل دقیق دما استفاده کنیم.
بهترین بخش این موضوع این است که این لامپها را میتوان به عنوان جایگزینی برای لامپهای موجود استفاده کرد.
انرژی گرمایی دقیقاً روی قطعه کار تأثیر میگذارد، نه روی دیوارهها. نیازی نیست هزینه زیادی برای سیستمهای خنککننده اضافی صرف کنید. این روش، راهی سادهتر و مؤثرتر برای انجام کار است.