ในกระบวนการลิโทกราฟี อุณหภูมิไม่ใช่เพียงแค่พารามิเตอร์หนึ่งเท่านั้น แต่มันคือส่วนสำคัญของกระบวนการผลิตเลยทีเดียว การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเพียง 2°C ระหว่างการอบแบบอ่อน ก็สามารถทำให้ความหนาของฟิล์มโฟโตรีซิสเปลี่ยนไปได้ ส่วนการอบแบบแข็ง แม้จะมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเพียงเล็กน้อย ก็อาจทำให้ค่าควบคุมขนาดของวัตถุผลิตออกมาไม่ตรงตามมาตรฐานได้ เวเฟอร์จะยังคงเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง ไม่มีช่วงเวลาหยุดพักใดๆ และระบบควบคุมอุณหภูมิก็ไม่สามารถอดทนต่อความผิดพลาดได้เลย
สิ่งที่สำคัญจริงๆ คืออะไร? เราออกแบบระบบควบคุมอุณหภูมิแบบแบ่งโซน โดยแต่ละโซนจะถูกควบคุมอย่างเข้มงวด จุดประสงค์คือเพื่อควบคุมพื้นที่ที่มีอุณหภูมิสูง และแก้ไขปัญหาการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่ขอบวัตถุผลิต โดยไม่ให้เกิดผลกระทบกับพื้นที่อื่นๆ ของเวเฟอร์ อุปกรณ์ที่ใช้คืออุปกรณ์ฮาโลเจนที่ให้การตอบสนองได้อย่างรวดเร็ว และระบบควบคุมแบบลูปปิดช่วยให้อุณหภูมิของเวเฟอร์อยู่ในช่วง ±0.1°C ตลอดกระบวนการอบ
ระบบนี้สามารถทำงานได้ในห้องปลอดฝุ่นระดับ Class 1–100 และถูกออกแบบมาเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดอนุภาคต่างๆ โดยใช้วัสดุที่ไม่ก่อให้เกิดก๊าซ และมีการออกแบบอินเตอร์เฟซของควอตซ์/เซรามิกให้ปิดสนิท รวมถึงการออกแบบทิศทางการไหลของอากาศให้เหมาะสม เพื่อให้จำนวนอนุภาคอยู่ในระดับที่คงที่ แม้ในช่วงการอบที่ยาวนานก็ตาม ความสามารถในการทำซ้ำกระบวนการเป็นสิ่งสำคัญมาก โดยทุกครั้งที่มีการอบ อุณหภูมิจะอยู่ในช่วงเดียวกันเสมอ
ทำไมระบบนี้ถึงได้ผลในโรงงานผลิตจริง? ในโรงงานผลิตเวเฟอร์ขนาดใหญ่ ระบบควบคุมอุณหภูมิแบบแบ่งโซนช่วยให้สามารถควบคุมความแปรปรวนของอุณหภูมิได้ ทำให้กระบวนการผลิตฟิล์มโฟโตรีซิสมีความเสถียรมากขึ้น ส่งผลให้มีขยะและความจำเป็นในการทำงานซ้ำน้อยลง และวิศวกรก็สามารถควบคุมค่าต่างๆ เช่น ความหนาของฟิล์ม มุมของผนังด้านข้าง และความหนาของฟิล์มที่เหลือได้ดีขึ้น
ความแม่นยำนี้ยังช่วยลดการใช้พลังงานได้อีกด้วย เนื่องจากระบบนี้ช่วยหลีกเลี่ยงการเกิดอุณหภูมิสูงเกินไป อุปกรณ์เหล่านี้มีความทนทานพอที่จะทำงานได้ตลอด 24/7 โดยมีช่วงเวลาการบำรุงรักษาที่แน่นอน ซึ่งหมายความว่าจะไม่มีปัญหาหรือการหยุดทำงานโดยไม่คาดคิด
สิ่งที่คุณต้องทำให้ถูกต้องคืออะไร? ระบบควบคุมอุณหภูมิแบบแบ่งโซนจะได้ผลดีก็ต่อเมื่อแผนภาพอุณหภูมิสอดคล้องกับการจัดวางเวเฟอร์และลำดับการอบ คุณต้องวางแผนจำนวนและตำแหน่งของโซนต่างๆ ให้เหมาะสมกับรูปร่างของเวทีอบและขั้นตอนการผลิต และต้องตรวจสอบทิศทางการไหลของอากาศและระบบระบายอากาศให้ดี เพื่อให้ห้องปลอดภัยจากอนุภาคต่างๆ
การปรับปรุงระบบนี้สามารถทำได้ง่ายบนแพลตฟอร์มส่วนใหญ่ แต่ก่อนที่คุณจะเริ่มติดตั้ง คุณต้องตรวจสอบโครงสร้างทางกลและอินเตอร์เฟซต่างๆ ให้ดีก่อน