فراموش کنید از هوای داغ برای فرآیندهای پردازش نیمههادی استفاده کنید؛ چرا که استفاده از حرارت مادون قرمز در شرایط خلأ، راه بهتری است. اگر هنوز از هوای داغ برای این منظور استفاده میکنید، احتمالاً متوجه کندی فرآیند شدهاید. این وضعیت بسیار آزاردهنده است؛ چرا که باید صبر کنید تا کل محفظه و تمام مولکولهای هوای موجود در آن گرم شوند، تا سپس ویفرها بتوانند گرما را دریافت کنند. این فرآیند بسیار آهسته است و باعث کاهش سرعت کار میشود.
به همین دلیل ما به استفاده از گرمکنهای مادون قرمز در شرایط خلأ روی آوردیم. در این روش، هوا کاملاً از مسیر گرمایش حذف میشود. سرعت گرمایش بسیار بالاست.
فکر کنید: گرمکنهای مادون قرمز از تابش الکترومغناطیسی برای گرم کردن استفاده میکنند؛ در شرایط خلأ، هیچ چیزی مانع از انتقال گرما نمیشود. فوتونها مستقیماً به سطح قطعه کار برخورد میکنند؛ نیازی به گرم کردن کل محفظه یا انتظار برای انتقال گرما توسط باد نیست. پاسخ حرارتی تقریباً فوری است.
برای مدیران کارخانههای تولید نیمههادی، این یک رویای واقعی است؛ زمان لازم برای گرم کردن قطعات از ۲۰ دقیقه به چند ثانیه کاهش مییابد.
اما نمیتوانید هر لامپی را در این محیط استفاده کنید؛ شرایط خلأ بر سختافزارها تأثیر منفی دارد. ما از عناصر کوارتزی با تراکم انرژی بالا برای تمرکز گرما استفاده میکنیم؛ اما از آنجایی که هوایی برای دور کردن گرمای اضافی وجود ندارد، تجهیزات تحت فشار زیادی قرار میگیرند.
به سیستمهای خنککنندگی توجه کنید: اگر سیستم خنککنندگی شما به اندازه کافی قوی نباشد، ممکن است محفظه کارخانه یا جواهرات مورد استفاده در آن آسیب ببینند. این مشکلی است که نمیخواهید با آن روبرو شوید.
نکته جالب اینجاست که فضای مورد نیاز برای نصب تجهیزات کاهش مییابد؛ میتوانید از بلوئرهای بزرگ و لولههای پیچیده خلاص شوید. کافی است گرمکنهای مادون قرمز را به هم متصل کنید و کنترلکنندههای PID را تنظیم کنید؛ کار تمام است.
البته یک مشکل وجود دارد: یکنواختی گرمایش. گرمایش مادون قرمز جهتدار است؛ بنابراین اگر مراقب نباشید، ممکن است نقاط گرم خاصی ایجاد شود. ما این مشکل را با استفاده از بازتابندههای طلایی یا آرایههای چندزاویهای برطرف میکنیم تا گرما به طور یکنواخت در سراسر قطعه کار پخش شود.
علاوه بر این، مسئله تمیزی نیز وجود دارد؛ وقتی که گردش هوا متوقف میشود، حرکت ذرات و تلاطمات در اطراف قطعه کار نیز متوقف میشود. هیچ ذرهای وجود ندارد، پس خطری وجود ندارد؛ فقط تابش تمیز و مستقیم وجود دارد.