Kızılötesi ısıtma ile sıcak hava ısıtmasının karşılaştırılması: Waferleriniz üzerinde zaman kaybetmeyin
Sıcak havanın nasıl işlediğini düşünün. Önce havayı ısıtırsınız ve ardından bu hava da waferi ısıtır. Bu oldukça yavaş bir süreçtir. Beklemek zorunda kalırsınız. Derin yarı iletken işlemlerinde bu bekleme süresi sadece can sıkıcı değil; aynı zamanda maliyetli de olur.
Kızılötesi ısıtma ise aradaki bu aracı ortadan kaldırır. Havanın kullanılmasına gerek kalmadan, enerji doğrudan waferin yüzeyine yönlendirilir.
Neden daha hızlıdır?
Hava, ısıyı kötü bir şekilde ileten bir maddedir. Konveksiyon yöntemiyle çalışırsanız, odayı istenen sıcaklığa getirmek için dakikalar harcarsınız. Kızılötesi lambalarla ise hedefe saniyeler içinde ulaşılır.
İşte burada Hızlı Termal İşleme (RTP) yöntemi devreye girer. Dalga boyunu ayarlayarak, ısının silisyuma ne kadar derinlere nüfuz edeceğini belirleyebilirsiniz. Bu yöntem, tek bir waferi 600°C’ye getirmek için tüm oda duvarlarına enerji göndermekten çok daha akıllıcadır.
“Altın oran” mesafesi
Kızılötesi lambayı doğrudan waferin üzerine koymak mümkün değildir. Bu durum felakete yol açar. Lamba çok yakınsa, lokal olarak aşırı ısı oluşur veya daha kötüsü waferin kenarları yanabilir. Ancak lambayı çok uzakta tutarsanız, ısı akışı azalır ve yine uzun bekleme süreleriyle karşı karşıya kalırsınız.
Her şey o ideal mesafeyle ilgilidir. Isının tüm çap boyunca eşit şekilde dağılmasını sağlamak için her santimetrekare başına gereken gücü hesaplarız.
Eksiklikler
Kızılötesi ısıtma hızlı olsa da, sıcak hava kadar esnek değildir. Sıcak hava size doğal bir tampon sağlarken, kızılötesi ısıtma çok agresiftir. Eğer PID kontrol cihazınız doğru şekilde ayarlanmamışsa veya sensörleriniz yavaş çalışıyorsa, istenen sıcaklığa ulaşmadan önce sıcaklık fazla artabilir.
Belirlenen sıcaklığa ulaşıldığı anda lambaların hemen kapanması için geri bildirim mekanizmalarına ihtiyacınız vardır. Ayrıca, güç kaynağınızın bu tür lambaların yüksek akım talebini karşılayabilmesi de gerekmektedir.