چرا کارخانههای تولید نیمههادی، از فرهای بزرگ برای خشک کردن مواد استفاده نمیکنند؟
بیایید صادق باشیم: آن فرهای قدیمی در واقع جعبههای عظیمی هستند که نیاز به انرژی زیادی دارند. سرعت آنها پایین است، حجم آنها زیاد است؛ و در دنیایی که «انرژی سبز» فقط یک اصطلاح نیست، بلکه یک الزام است، این فرها دیگر کاربردی ندارند.
به همین دلیل، همه به سمت استفاده از تابش مادون قرمز برای خشک کردن مواد روی آوردهاند.
تفاوت واقعی این است: به جای گرم کردن کل اتاق برای گرم کردن ویفرها، تابش مادون قرمز مستقیماً به لایههای مورد نظر میرسد. این روش کارآمدتر است؛ چون انرژی بیشتری صرف گرم کردن فضای خالی درون اتاق نمیشود.
جنبههای فیزیکی (به زبان ساده):
فکر کنید؛ هوا در منتقل کردن گرما عملاً بسیار ضعیف عمل میکند. اما لامپهای مادون قرمز، امواج الکترومغناطیسی را ارسال میکنند که مستقیماً به لایههای مورد نظر میرسند. این روش بسیار سریع است.
از آنجایی که انتقال انرژی بسیار مستقیم است، زمان لازم برای گرم شدن ویفرها کاهش مییابد. همچنین، هزینه برق نیز کاهش مییابد. علاوه بر این، از آنجایی که برای تولید گرما از فرآیندهای شیمیایی استفاده نمیشود، نیازی به نگرانی درباره آلایندههای موجود در هوا نیست. این روش کاملاً تمیز و ساده است.
نحوه استفاده صحیح از این لامپها:
نمیتوانید هر لامپ گرمایشی را در این کارخانهها استفاده کنید. برای دستیابی به دقت لازم، از لامپهای با موج کوتاه یا متوسط استفاده میشود. این لامپها گرمای زیادی را در فضای کوچکی منتقل میکنند؛ و بهتر از همه این است که میتوانید دمای مختلف نقاط مختلف ویفر را کنترل کنید.
اما مشکل اینجاست که این لامپها بسیار داغ میشوند. اگر سیستم خنککننده مناسبی نداشته باشید، الکترونیکهای اطراف آسیب خواهند دید. اگر جریان هوا ضعیف باشد، بدنه لامپ داغ میشود و فیلامنتهای آن زودتر از حد معمول خراب میشوند. بنابراین باید سیستم خنککننده را به خوبی طراحی کنید.
تأثیر این روش بر کار کارخانه:
بزرگترین مزیت این روش، امکان راهاندازی فوری لامپهاست. دیگر نیازی به چرخههای طولانی گرم کردن نیست. این روش در زمان تغییر شیفتها یا وقتی که فقط چند دسته از ویفرها در حال پردازش هستند، بسیار مفید است.
برای مهندسان نیز، این روش باعث افزایش بهرهوری و کاهش هزینهها میشود. همچنین، میتوانید اهداف زیستمحیطی را بدون کاهش کیفیت ویفرها برآورده کنید. این یک راهحل بسیار خوب است.