Mengawal Suhu dengan Betul menggunakan Pemanasan Infra Merah
Jika kita benar-benar ingin mengurangkan kesan karbon di kilang-kilang pengeluar semikonduktor, kita perlu berhenti bergantung pada pemanas jenis resistif yang lama. Menggunakan sistem lampu inframerah merupakan cara yang lebih baik, kerana ia dapat memanaskan wafer secara langsung, tanpa membazir tenaga untuk memanaskan bahan-bahan di sekelilingnya.
Namun, ada cabaran. Pemanasan inframerah berlaku dengan sangat cepat. Jika alat pengukur suhu tidak dapat mengikuti perubahan suhu yang begitu pantas, maka substrat tersebut akan rosak.
Masalah kelewatan pengukuran
Thermocouple biasa sering kali terlalu lambat untuk bertindak balas terhadap perubahan suhu. Dalam bidang ini, kelewatan selama tiga saat bukan sekadar masalah kecil – ia boleh merosakkan keseluruhan batch wafer yang dihasilkan.
Untuk mengatasi masalah ini, kita menggunakan sensor yang mempunyai sensitiviti tinggi. Dengan cara ini, sensor dapat memberikan maklumat yang tepat tentang keadaan permukaan wafer, bukannya hanya menunjukkan suhu badan sensor itu sendiri.
Mengatasi masalah gangguan dan kerosakan
Alat-alat pengeluar semikonduktor sering menghasilkan gangguan elektrik. Sumber tenaga inframerah pula boleh menyebabkan gangguan pada isyarat milivolts yang diterima. Kita menggunakan kabel yang dilindungi untuk mengelakkan gangguan tersebut.
Selain itu, jenis thermocouple juga penting. Thermocouple jenis K sering digunakan, tetapi ia cenderung untuk rosak apabila beroperasi dalam suhu antara suhu bilik dan 800°C. Oleh itu, kita lebih memilih jenis thermocouple N atau R, kerana ia lebih tahan lama.
Realiti “Kilang Hijau”
Untuk mencipta kilang yang lebih efisien, kita perlu memastikan toleransi yang lebih ketat. Walaupun ini membolehkan kita menjimatkan tenaga, namun ia juga bermakna kita harus mengorbankan kesederhanaan kaedah lama.
Sensor-sensor ini sangat rapuh. Sebarang kesilapan semasa menukar lampu boleh menyebabkan sensor rosak. Apabila itu berlaku, sistem kawalan suhu akan gagal berfungsi dengan baik.
Penempatan sensor juga sangat penting. Jika sensor diletakkan terlalu jauh dari sumber inframerah, ia akan mengukur suhu udara sahaja. Ia perlu diletakkan dekat dengan sumber inframerah, tetapi kabelnya perlu dijauhkan dari sinar inframerah tersebut. Jika tidak, pengukuran yang diperoleh akan tidak tepat.
Selain itu, sistem penyejukan juga perlu berfungsi dengan baik. Jika badan mesin menyerap haba, sensor akan menunjukkan suhu yang tinggi walaupun tiada wafer di sana. Semua ini memerlukan keseimbangan yang tepat antara suhu dan kepadatan haba.