چرا ما از تکنولوژی مادون قرمز برای ساخت نیمههادیهای بدون سرب استفاده میکنیم؟
دنیای نیمههادیها در حال حرکت به سمت روشهای خشککردن بدون سرب و بدون انتشار گازهای زیانآور است؛ و در واقع، این کار از مدتها پیش لازم بوده است. سالهاست که ما از فرهای حرارتی بزرگ برای خشککردن نیمههادیها استفاده کردهایم؛ اما در واقع این روش، هدر دادن انرژی است. علاوه بر این، این روش میتواند باعث انتشار ذرات ریز در سطح ویفرها شود.
به همین دلیل، ما از تکنولوژی مادون قرمز برای خشککردن نیمههادیها استفاده میکنیم. به جای گرم کردن هوا، این روش از تابش الکترومغناطیسی برای گرم کردن مستقیم سطح نیمههادی استفاده میکند؛ بدون نیاز به واسطههایی مانند هوای گرم.
جادوی انرژی مادون قرمز
نحوه کارکرد این روش این است: طول موج تابش مادون قرمز را با نوع پوشش یا مادهای که استفاده میشود، تنظیم میکنیم. در سیستمهای بدون سرب، از موجهای کوتاه و متوسط مادون قرمز استفاده میشود. این روش باعث میشود فرآیند پلیمریزاسیون و تبخیر حلالها به سرعت انجام شود.
فرهای حرارتی معمولی، چند دقیقه طول میکشد تا به دمای مورد نیاز برسند؛ اما سیستمهای مادون قرمز، در عرض چند ثانیه به دمای مورد نیاز میرسند. این امر، ریتم کل خط تولید را تغییر میدهد.
حفظ تمیزی و سرمای محیط
از آنجایی که این فرآیند باید در محیطهای تمیز انجام شود، ما از مواد فولاد ضدزنگ با کیفیت بالا برای ساخت بدنههای دستگاهها استفاده میکنیم. ما از مواد پوششدار دوری میکنیم؛ زیرا این مواد میتوانند در حین کار، تجزیه شوند و باعث کاهش کیفیت ویفرها شوند. علاوه بر این، فولاد ضدزنگ، تابش مادون قرمز را دوباره به سمت قطعه کار بازمیگرداند؛ بنابراین گرما از بدنه دستگاه خارج نمیشود.
اما یک مشکل وجود دارد: ماتریسهای مادون قرمز با چگالی بالا، بسیار گرم میشوند. اگر جریان هوا به درستی تنظیم نشود، بدنه دستگاه میتواند تغییر شکل دهد یا کل سیستم ممکن است برای حفاظت از خود، خاموش شود. برای جلوگیری از این امر، ما معمولاً سیستم خنککننده در پشت بدنه دستگاه قرار میدهیم؛ این کار باعث میشود بدنه دستگاه پایدار بماند و سختافزارها نیز سالم بمانند.
مزایای این روش برای زمین و هزینهها
وقتی که سعی میکنیم سرب و گازهای زیانآور را از فرآیند تولید حذف کنیم، باید مراقب باشیم. اگر دمای بیش از حدی ایجاد شود، کل محصولات از بین خواهند رفت.
مزیت روش مادون قرمز این است که میتوانیم از گرمایش منطقهای استفاده کنیم؛ یعنی میتوانیم فقط یک بخش خاص از خط تولید را گرم کنیم، بدون اینکه نیاز به گرم کردن کل فر باشد. این کار باعث کاهش مصرف انرژی برای تولید هر ویفر میشود.
این روش، راهی سادهتر برای رسیدن به استانداردهای ISO 14001 است؛ زیرا دیگر نیازی نیست با انرژی بیش از حد مقابله کنیم، بلکه میتوانیم انرژی را دقیقاً در جای مناسب استفاده کنیم.