Neden IR ısıtma, fabrikalarda zorlanarak üretilen hava yönteminden daha iyidir?
Eğer yarı iletken işleme alanında biraz olsun deneyiminiz varsa, beklemenin ne kadar sinir bozucu olduğunu biliyorsunuzdur. Uzun süre boyunca sıcak hava kullanarak işleri tamamlamaya çalıştık. Ancak burada bir sorun var: Havanın ısındırılması gerekiyor ve ardından bu hava da wafer’i ısıtmak zorunda. Bu, önce arabanın ön kısmını ısıtarak evi ısıtmaya çalışmak gibi bir şey… Çok fazla gecikme oluyor.
IR ısıtma ise bu durumu değiştiriyor. Aracıyı ortadan kaldırıyor; hava yerine elektromanyetik radyasyon kullanarak enerjiyi doğrudan substrata iletiyor.
Zaman her zaman önemlidir
Bu sektörde zaman, satın alınamayan tek şeydir. Zorlanarak üretilen hava yöntemi kullanıldığında, termal şok riskinden dolayı uzun bekleme süreleri oluşur. Bu oldukça yavaş bir süreçtir.
IR lambaları ise hedef sıcaklıklara saniyeler içinde ulaşır. İşte burada Hızlı Termal İşleme (RTP) yöntemi devreye giriyor. IR ışınları yüzeye nüfuz ettiğinden, ısı neredeyse anında yayılır. Artık tüm odanın ısınmasını beklemek zorunda değilsiniz; doğrudan işleme devam edebilirsiniz.
Gerçekten etkili bir kontrol sistemi
En iyi yanlarından biri de kontrol sistemidir. Wafer’in yüzeyini sürekli izlemek için hassas IR sensörleri kullanıyoruz. Eğer sıcaklık değişirse, kontrol cihazı hemen gücü ayarlıyor. Aşırı ısı artışı olmuyor.
Zorlanarak üretilen hava yöntemiyle karşılaştırıldığında, havanın “termal ataleti” çok yüksektir. Hava çok sıcak olduğunda, anahtarı kapatarak onu durduramazsınız; ısılamaya devam eder. IR ısıtma ile ise keskin sıcaklık gradyanları oluşturulabilir ve ısı hızla azaltılabilir. Bu da oldukça etkili bir yöntemdir.
Gerçekler
Elbette IR ısıtmanın da kusurları vardır. En büyük sorun, ışığın görüş hattıdır. Eğer wafer’in şekli tuhafse veya bir parça ışığı engelliyorsa, soğuk noktalar oluşur. Her yeri eşit şekilde ısıtabilmek için lamba dizilimini dikkatlice planlamanız gerekir.
Ayrıca, güç yoğunluğu çok yüksek olduğundan, soğutma sistemlerine özen göstermek gerekiyor. Aksi takdirde diğer ekipmanlar zarar görebilir.
Ama dürüst olmak gerekirse, bu dezavantajlar göze alınmayacak türden değildir. Büyük ölçekli üretimlerde bu yöntem zaten kullanılmaktadır. 20 dakikalık bir ısıtma sürecini 20 saniyeye indirebiliyorsanız, geriye dönüp bakmazsınız.