IR Isıtma ile Termal Kontrolü Doğru Yapmak
Eğer yarı iletken fabrikalarının karbon ayak izini azaltmak istiyorsak, o eski dirençli ısıtıcılara güvenmeyi bırakmalıyız. İnfraruj (IR) lamba sistemlerine geçmek en iyi çözüm; çünkü bu sistemler, enerjiyi etrafındaki her şeyi ısıtmak yerine doğrudan wafer üzerine yönlendirir.
Ancak bir sorun var: IR ısıtma çok hızlıdır. Eğer sıcaklık ölçümleriniz bu hızlı değişikliklere yetişemezse, waferler zarar görebilir.
Gecikme sorunu
Standart termokupllar genellikle çok yavaştır. Bu alanda üç saniyelik bir gecikme sadece küçük bir sorun değildir; bu durumda tüm waferler boşa gider.
Bunu düzeltmek için ince yapıda ve yüksek hassasiyetli termokupller kullanıyoruz. Böylece sensör, sadece kendi gövdesinin ne kadar sıcak olduğunu değil, aynı zamanda waferin yüzeyinde gerçekte neler olduğunu da gösterir.
Gürültü ve arızalarla mücadele
Yarı iletken ekipmanlar gürültülüdür. Yani elektriksel olarak gürültülüdürler. Bu IR güç kaynakları, milivolt seviyesindeki sinyallere girişim yapabilir; bu da büyük bir sorundur. Bu girişimleri engellemek için korumalı kablolar kullanıyoruz.
Ayrıca malzemeler konusuna da değinelim. Type K termokupllar yaygındır, ancak oda sıcaklığı ile 800°C arasında sürekli değişimler yaşandığında bu termokupullar bozulur. Bu yüzden Type N veya R termokuplları tercih ediyoruz; çünkü bunlar uzun vadede daha dayanıklıdır.
“Yeşil Fabrika”nın gerçekliği
Daha verimli bir “Yeşil Fabrika” ortamına geçmek genellikle daha sıkı toleranslar gerektirir. Enerji tasarrufu sağlanır, ancak eski usul basitlikler kaybedilir.
Bu hassas sensörler kırılgandır. Lamba değiştirme sırasında dikkatsiz bir hareketle sensörün ucunu kırmak veya bükmek mümkündür. Böyle bir durumda PID döngüsü bozulur.
Sensörün yerleştirilmesi de önemlidir. Eğer sensörü IR kaynağından çok uzakta yerleştirirseniz, sadece havayı ölçmüş olursunuz. Sensörün yakın olması gerekir; ancak burada zor olan nokta, kabloların doğrudan ışın demetinden uzak tutulmasıdır. Aksi takdirde parazitik ısılanma meydana gelir ve ölçümler yanlış olur.
Ayrıca soğutma sisteminin de yeterli olması gerekir. Eğer kasası ısıyı emmeye başlarsa, wafer orada olmasa bile sensör “sıcak” olarak okur. Her şey bu ısı yoğunluğunu dengelemekle ilgilidir.