چرا از فرهای قدیمی برای فرآیند خشککردن استفاده نمیکنیم؟
برای مدت طولانی، تولید نیمههادیها به فرهای بزرگ مبتنی بر اصل هوای گرم وابسته بود. اما راستش، این فرها اکنون منسوخ شدهاند. ما اکنون به سمت استفاده از فرهای مبتنی بر تابش مادون قرمز حرکت میکنیم؛ زیرا این روش واقعاً به اهداف «سبز» و بدون سربی که همه در پی آنها هستند، دست مییابد.
در حالی که فرهای مبتنی بر اصل هوای گرم، هوای گرم را در اطراف ویفر پخش میکنند، فرهای مبتنی بر تابش مادون قرمز از تشعشعات الکترومغناطیسی استفاده میکنند. این تشعشعات مستقیماً به سطح ویفر برخورد میکنند؛ بدون نیاز به واسطههایی.
رساندن گرما به جای مناسب آن
فرهای مبتنی بر اصل هوای گرم، هوا را گرم میکنند و سپس هوا ویفر را گرم میکند؛ این کار، هدررفت انرژی است. اما فرهای مبتنی بر تابش مادون قرمز، این مشکل را دارند ندارند؛ فوتونها مستقیماً وارد لایههای فوتورزیست یا حلالها میشوند و باعث واکنش فوری میشوند. بهترین بخش این روش این است که میتوانیم از آن کاتالیزورهای سمی و مواد تثبیتکننده مبتنی بر سرب استفاده نکنیم.
ما معمولاً از فرهای مبتنی بر تابش مادون قرمز با امواج کوتاه استفاده میکنیم؛ زیرا این روش، گرمای بیشتری تولید میکند. از آنجایی که گرما به سرعت وارد ویفر میشود، ویفر مدت زمان کمتری در منطقه گرمایشی میماند؛ در نتیجه، هزینه برق کمتر خواهد بود.
مشکلات فنی
البته، نمیتوانیم به سادگی فر قدیمی را جایگزین فر مبتنی بر تابش مادون قرمز کنیم؛ چون این روش به این شکل کار نمیکند. این لامپها مقدار زیادی گرما تولید میکنند؛ اگر ساختار دستگاه برای پذیرش این مقدار گرما مناسب نباشد، سنسورها و اجزای الکترونیکی دستگاه خراب خواهند شد. بنابراین، نیاز به سیستم خنککننگ مناسب وجود دارد تا سایر اجزای دستگاه خراب نشوند.
همچنین، مشکل «خشککردن بیش از حد» نیز وجود دارد؛ اگر سرعت خط تولید خیلی کم باشد، ویفرهای نازک دچار تغییر شکل خواهند شد. بنابراین، باید توان لامپ و سرعت خط تولید را تنظیم کرد تا شرایط گرمایی مناسب حاصل شود.
مزایای استفاده از فرهای مبتنی بر تابش مادون قرمز
مزیت بزرگ این روش این است که گازهای ناشی از احتراق تولید نمیشود؛ همچنین، هیچ ماده مضری از لامپهای گرمایشی خارج نمیشود. وقتی زمان خشککردن ویفرها را از دقایق به ثوانی کاهش دهیم، آثار منفی فرآیند تولید کاهش مییابد. این روش، راه خوبی برای جایگزینی فرهای قدیمی و ناکارآمد است.