رساندن گرمای بیشتری به ویفرها (و کاهش گرمای وارد شده به دیوارههای محفظه)
وقتی که ویفرها را در فضای خلأ گرم میکنید، در واقع در حال مبارزه با قوانین فیزیک هستید. از آنجایی که هوا وجود ندارد، نمیتوانید از روش همرفت گرما استفاده کنید؛ پس تنها راه، استفاده از تابش است.
مشکل اینجاست که هر وات انرژی که به ویفرها نرسد، صرفاً انرژی هدررفته است. این انرژی باعث گرم شدن دیوارههای محفظه میشود؛ که این امر فشار بیشتری بر سیستم خنککننده وارد میکند. این کار، هم اتلاف انرژی است و هم مشکلاتی برای سختافزار ایجاد میکند.
چرا از طلا استفاده میکنیم؟
لامپهای کوارتز استاندارد، گرما را به همه جهات تابانده میکنند. برای جلوگیری از این هدررفت، از منعکسکنندههای پوشیده شده با طلا استفاده میکنیم. طلا در بازتاب امواج مادون قرمز بسیار مؤثر است.
با پوشاندن بدنه لامپ با طلا، میتوانیم گرمایی که معمولاً به سمت عقب میرود را به سمت جلو هدایت کنیم. این کار باعث میشود انرژی مستقیماً روی سطح ویفر تمرکز کند. نتیجه؟ چگالی گرمایی بسیار بالاتری، بدون نیاز به افزایش توان مصرفی.
مراقب بار حرارتی باشید!
البته یک مشکل وجود دارد: وقتی که این مقدار تابش روی یک هدف متمرکز میشود، فیلامنت لامپ باید در دمای بالاتری کار کند تا خروجی یکنواخت باقی بماند.
اگر از لامپهایی با توان بالا برای افزایش سرعت گرم شدن ویفرها استفاده کنید، منابع تغذیه لامپ باید بسیار قوی باشند. ما شاهد سیستمهایی بودهایم که به دلیل عدم توانایی در تحمل این تغییرات ناگهانی، از کار افتادهاند. مطمئن شوید که سیستمهای الکتریکی شما قادر به تحمل این بار حرارتی باشند.
تعادل بین مزایا و معایب
طلا بهترین ابزار برای این کار است، اما کمی حساس است؛ طلا از آلودگیها متنفر است.
اگر فرآیند شما شامل تولید گازها یا بخارات شیمیایی باشد که لایه طلا را آلوده کنند، بازتابندگی طلا کاهش مییابد. در این صورت، گرما به طور یکنواخت به ویفرها نخواهد رسید.
محفظه را تمیز نگه دارید؛ اگر لایه طلا آلوده شود، نه تنها کارایی کاهش مییابد، بلکه خطراتی برای سطح ویفرها نیز وجود دارد.
در نهایت، ما این گرمکنها را طوری طراحی کردهایم که گرما دقیقاً در جایی که لازم است، یعنی در سیلیکون، تولید شود، نه در خود ماشین.