در کارخانههای تولید، فرآیند حرارت دادن فوتوماتریال، صرفاً یک مرحله حرارتی ساده نیست؛ بلکه یک فرآیند حیاتی برای کنترل ابعاد محصولات است. تغییر ۲ درجه سانتیگراد در دمای حرارت دادن، میتواند باعث تغییرات نانومتری در ابعاد محصول شود؛ در نتیجه، قبل از اینکه اسکنر لیتوگرافی متوجه این تغییرات شود، مجبور خواهیم بود ویفرها را از بین ببریم. عنصر گرمایشی، نقش کلیدی در کنترل دما دارد.
چه چیزهایی اهمیت دارد؟
ما این عناصر گرمایشی کوارتزی را برای کنترل حرارتی نیمههادیها طراحی کردهایم؛ نه برای کاربردهای عمومی. بدنه کوارتزی، مانع از تولید گازهای زیاد میشود و در برابر تأثیرات شیمیایی نیز مقاومت میکند. ما سعی میکنیم تا یکنواختی دمایی در سطح ویفرها را در محدوده ±۰.۱ درجه سانتیگراد حفظ کنیم؛ تا هر نقطه از ویفر در یک دمای یکسان قرار بگیرد. خروجی این عناصر گرمایشی، برای هزاران ساعت پایدار باقی میماند؛ و تغییرات دما نیز کنترل میشود تا یکنواختی فرآیند حفظ شود. شکل این عناصر گرمایشی نیز با سطح صفحه گرمایشی مطابقت دارد؛ همچنین، انتخاب این عناصر برای ادغام بهتر در دستگاهها و پایداری مکانیکی در بلندمدت، بسیار مهم است.
چرا این عناصر گرمایشی در دستگاههای لیتوگرافی کارآمد هستند؟
در دستگاههای لیتوگرافی، یکنواختی دما، کلید کنترل کیفیت محصولات است. عناصر گرمایشی کوارتزی، باعث حفظ یکنواختی دما میشوند؛ که این امر مانع از ایجاد اختلالات ناشی از امواج حرارتی میشود. همچنین، ساختار این عناصر گرمایشی، باعث کاهش تولید ذرات در محیطهای استریل میشود؛ بنابراین محیطهای کلاس ۱ تا ۱۰۰ نیز در محدوده استانداردهای مورد نظر باقی میمانند. این امر منجر به کاهش توقفهای فرآیند، کاهش تغییرات دما، و کاهش مواد اضافی میشود. مصرف انرژی نیز کنترل میشود؛ زیرا انتقال حرارت بهینه، زمان لازم برای گرم شدن دستگاه را کاهش داده و از هدررفت انرژی جلوگیری میکند.
چه چیزهایی را باید در هنگام نصب و استفاده از این عناصر گرمایشی در نظر گرفت؟
نصب این عناصر گرمایشی ساده است؛ اما باید با دقت آنها را موقعیتدهی کرد. هرگونه عدم تطابق، میتواند باعث ایجاد نقاط گرم در یک ناحیه خاص شود و منجر به از بین رفتن یکنواختی دما شود. عمر مفید این عناصر گرمایشی، به دمای حرارت دادن، مدت زمان کارکرد دستگاه، و میزان کنترل دما بستگی دارد؛ دماهای بالاتر، باعث افزایش استرس حرارتی میشوند. بنابراین، باید زمان تعویض این عناصر گرمایشی را در زمانهای تعمیرات برنامهریزی کرد؛ و این عناصر را با سیستم کنترل دستگاه هماهنگ کرد، تا بازخوردهای سنسورها و واکنشهای عناصر گرمایشی، در یک ریتم مناسب باقی بمانند.