جلوگیری از تبدیل محفظه گرمایشی به فر
اگر تا به حال محفظه گرمایشی برای نیمههادیها ساختهاید، میدانید که این کار چقدر دشوار است. مسئله اصلی، رساندن دمای ویفر به میزان لازم نیست؛ زیرا این کار خیلی ساده است. مشکل واقعی زمانی پیش میآید که دیوارههای دستگاه به اندازهای گرم شوند که بتوانند فرد را آسیب بزنند.
اکثر عناصر گرمایشی استاندارد، انرژی را در همه جهات پخش میکنند؛ این کار باعث ایجاد مشکلات زیادی میشود. دیوارههای داخلی دستگاه، تمام انرژی اضافی را جذب میکنند؛ در نتیجه، دستگاه به یک خطر ایمنی تبدیل میشود.
ما برای حل این مشکل، از لامپهای مادون قرمز استفاده میکنیم.
ارسال گرما به جای مناسب
میتوانید این روش را مانند تفاوت بین لامپ روشنایی و چراغ قوه در نظر بگیرید؛ لامپ روشنایی کل اتاق را روشن میکند، اما چراغ قوه نور را دقیقاً در جایی که نیاز است، تاباند. لامپهای مادون قرمز نیز همین کار را انجام میدهند؛ آنها تابش گرما را دقیقاً روی سطح مورد نظر متمرکز میکنند. از آنجایی که پرتو نور باریک است، انرژی کمتری به دیوارههای دستگاه منتقل میشود.
نتیجه؟ ویفر به گرمای لازم خود میرسد، اما بخشهای خارجی دستگاه همچنان خنک باقی میمانند.
مزایا و معایب (و نحوه مقابله با آنها)
یکی از مزایای این روش این است که میتوانید فضای مورد نیاز برای نصب دستگاه را کاهش دهید؛ چون دیوارههای دستگاه تحت تأثیر گرمای اضافی قرار نمیگیرند، لازم نیست که تمام سطوح داخلی دستگاه را با لایههای ضخیم عایق بپوشانید.
اما یک مشکل وجود دارد: گرمایش مادون قرمز تقریباً بلافاصله اتفاق میافتد. به همین دلیل، سیستم کنترل دما باید بسیار دقیق باشد. ما معمولاً از ترموکوپلهای با دقت بالا برای کنترل دما استفاده میکنیم؛ تا از فراتر رفتن از دمای مورد نظر جلوگیری شود. اگر حسگر دما حتی چند میلیمتر اشتباه کند، میتواند باعث تغییرات ناگهانی دما شود که میتواند به ویفر آسیب برساند. البته این یک موضوع حساس است، اما ارزشش را دارد.
حفظ عمر دستگاه
کاهش دمای دیوارهها، نه تنها از ایمنی اپراتورها محافظت میکند، بلکه از خراب شدن قطعات الکترونیکی دستگاه نیز جلوگیری میکند. وقتی داخل دستگاه بیش از حد گرم میشود، قطعات الکترونیکی شروع به فرسوده شدن میکنند و ضدآببندیها نیز خشک و ترک خورده میشوند. با تمرکز گرما، در واقع عمر کل دستگاه افزایش مییابد.
یک نکته مهم: وقتی پرتو نور را متمرکز میکنید، یک نقطه بسیار گرم در نقطه تمرکز ایجاد میشود؛ مطمئن شوید که فنهای خنککننده و سیستمهای تخلیه هوا، قدرت کافی برای مقابله با این گرما را داشته باشند؛ در غیر این صورت ممکن است با مشکلات گرمایی مواجه شوید.