Yarı iletken işlemlerinde neden sıcak hava yerine Kızılötesi lambalar kullanıyoruz?
Eğer yarı iletkenlerin derin işlenmesi alanında çalışıyorsanız, zamanın aslında en büyük düşmanınız olduğunu biliyorsunuzdur. İşte bu yüzden zorlanarak hava ile ısı transferi yönteminden vazgeçip Ultra Yüksek Saflıkta (UHP) kızılötesi lambalarına geçtik.
Aslında mesele, ısının nasıl aktarıldığıyla ilgilidir. Hava ile ısıtma oldukça yavaş bir süreçtir; sadece sıcak gazları bir yüzeye doğru itiyorsunuz, bu da yavaş ve aynı zamanda kontaminasyona yol açabilecek bir yöntemdir. Kızılötesi lambalar ise durumu değiştiriyor. Elektromanyetik radyasyon kullanarak ısıyı doğrudan hedefe ulaştırıyorlar. Araya hiçbir aracı girmiyor; sadece enerji doğrudan aktarılıyor.
Hız burada önemli hale geliyor.
Bir hava ısıtıcısını düşünün: Önce havayı, ardından odayı ve en sonunda da wafer’ı ısıtmak gerekiyor. Bu bir bekleyiş sürecidir. Ancak UHP kızılötesi lambalarla işlem saniyeler içinde tamamlanıyor.
Bir mühendis için bu bir rüya gibidir. Daha kısa işlem süreleri sayesinde daha fazla ürün elde edilebilir ve daha büyük temiz odalara ihtiyaç duyulmaz. Basitçe… daha hızlı.
Şimdi de bu lambaların özelliklerinden bahsedelim.
Burada herhangi bir ampul kullanılamaz. Yüksek saflıkta sentetik kuvars kullanıyoruz; çünkü UHP ortamında gaz salınımı büyük bir sorundur. Lambanın içindeki en küçük bir kir bile wafer’in bozulmasına neden olabilir.
Ayrıca bu lambalar belirli bir dalga boyuna ayarlanır. Isının yalnızca hedefe ulaşmasını istiyoruz; çevredeki donanımları ısıtarak enerji israf etmek istemiyoruz. Her şey hassasiyetle ilgilidir.
Ancak her şey bu kadar basit değil.
Kızılötesi lambalar çok güçlüdür. Sıcak havanın aksine, kızılötesi ışınlar doğrudan etki eder. Eğer ayarlamalar doğru yapılmazsa, ciddi termal gradyanlar oluşur.
Bu lambaları eski hava dolaşım sistemlerine yerleştirip en iyisini ummak mümkün değildir. Sağlam bir PID kontrol sistemi ve muhtemelen geliştirilmiş soğutma sistemleri gereklidir ki lambalar yanmasın.
Ve bir profesyonel ipucu: Güç kaynağına dikkat edin. Eğer voltaj dalgalanırsa, wafer’ın homojenliği bozulur. Voltajın stabil kalmasını sağlayın, böylece her şey yolunda gider.