کنترل صحیح دما با استفاده از سیستمهای گرمایشی مادون قرمز
اگر واقعاً میخواهیم تأثیرات منفی فعالیتهای تولیدی در زمینه نیمههادیها را کاهش دهیم، باید از استفاده از آن گرمکنهای مقاومتی قدیمی دست برداریم. استفاده از سیستمهای گرمایشی مادون قرمز راه حل مناسبی است؛ زیرا این سیستمها به طور مستقیم روی ویفرها تأثیر میگذارند و انرژی را هدر نمیدهند.
اما مشکلی نیز وجود دارد: گرمایش مادون قرمز بسیار سریع است. اگر دستگاههای اندازهگیری دما نتوانند با این سرعت همگام شوند، ویفرها خراب خواهند شد.
مشکل تأخیر در اندازهگیری دما
در واقع، ترموکوپلهای استاندارد اغلب خیلی کند عمل میکنند. در این صنعت، تأخیر سه ثانیهای نه تنها یک مشکل جزئی است، بلکه میتواند منجر به خراب شدن کل محموله ویفرها شود.
برای حل این مشکل، از ترموکوپلهای با حساسیت بالا استفاده میکنیم. با کاهش جرم حرارتی، سنسور میتواند وضعیت واقعی سطح ویفر را اندازهگیری کند، نه فقط دمای بدنه سنسور را.
مقابله با نویز و خرابی سنسورها
ابزارهای مربوط به تولید نیمههادیها معمولاً پر از نویز الکتریکی هستند. این نویزها میتوانند سیگنالهای مربوط به دما را مختل کنند. برای جلوگیری از این مشکل، از کابلهای محافظتشده استفاده میکنیم.
همچنین، ترموکوپلهای نوع K رایج هستند، اما در شرایطی که مدام بین دمای اتاق و ۸۰۰ درجه سانتیگراد در حال تغییر هستند، ممکن است خراب شوند. به همین دلیل، از ترموکوپلهای نوع N یا R استفاده میکنیم؛ زیرا آنها در برابر فشارهای طولانیمدت مقاومت بیشتری دارند.
واقعیت «کارخانههای سبز»
روی آوردن به سمت کارخانههای با کارایی بالاتر، معمولاً به معنای نیاز به دقت بیشتری در اندازهگیریهاست. البته، با این کار، بخشی از سادگی روشهای قدیمی از بین میرود.
این سنسورهای دقیق بسیار حساس هستند؛ حتی یک حرکت ناشیانه در هنگام تعویض لامپ میتواند باعث خرابی سنسور شود. در چنین شرایطی، سیستم کنترل دما دیگر کارایی لازم را نخواهد داشت.
همچنین، محل قرارگیری سنسور نیز بسیار مهم است؛ اگر سنسور خیلی دور از منبع گرما قرار گیرد، تنها دمای هوا را اندازهگیری خواهد کرد. بنابراین، سنسور باید در فاصله مناسبی از منبع گرما قرار گیرد؛ البته باید مراقب بود که سیمهای سنسور در مسیر پرتوهای گرما قرار نگیرند. در غیر این صورت، گرمای اضافی ایجاد شده و اندازهگیریها نادرست خواهند بود.
علاوه بر این، سیستم خنککننده نیز باید کارایی لازم را داشته باشد؛ اگر بدنه دستگاه گرما را جذب کند، سنسور حتی در صورت عدم وجود ویفر نیز دمای بالایی را اندازهگیری خواهد کرد. همه چیز به تعادل گرمایی بستگی دارد.