Neden Kızılötesi Isıtma, Sıcak Hava Isıtmasından Daha İyi? (Ve Nerede Etkisiz Kalır?)
Gecikme sorunundan bahsedelim. Eğer sıcak hava dolaşımı kullanıyorsanız, aslında bir tür bekleme süreci yaşarsınız. Havayı ısıttıktan sonra, bu havanın wafer’i ısıtmasını beklemek zorundasınız. Bu, aracı bir süreçtir. Yarı iletken işlemlerinde bu gecikme oldukça zararlıdır; üretim hızını düşürür ve her şeyi yavaşlatır.
İşte bu yüzden kızılötesi ısıtma yöntemine geçiyoruz. Bu yöntemde aracı unsur tamamen ortadan kalkar. Kızılötesi ışınlar doğrudan hedefe ulaşır; bekleme gerekimez.
Hız farkı inanılmazdır.
Konveksiyonlu fırınları düşünün: Bunların termal ataleti çok yüksektir. Sıcaklık ayarını değiştirdiğinizde, tüm havanın sıcaklığının değişmesini beklemek zorundasınız. Bu oldukça yavaş bir süreçtir.
Kızılötesi lambalar ise milisaniyeler içinde hedefe ulaşır. Onları, kontrolü sağlamak için yüksek hassasiyetli termokupllarla birlikte kullanıyoruz. Böylece sıcaklığı istediğiniz şekilde ayarlayabilirsiniz ve zorunlu hava akımı olan fırınlarda yaşanan “aşırı ısınma” sorunlarından kaçınabilirsiniz.
Ama sadece bir lamba takıp en iyisini ummak yeterli değil.
Süreci kontrol altında tutabilecek bir geri besleme mekanizmasına ihtiyacınız var. Çok düşük termal kütleye sahip termokupller kullanıyoruz. Neden mi? Çünkü sensör çok büyük olursa gecikme yaşanır. Okunan değerler, yüzeyde gerçekte olup bitenlerden 2-3 saniye geride kalabilir.
Yüksek hızlı üretim hatlarında, birkaç saniye bile mükemmel bir wafer ile yanmış bir parça arasındaki farkı belirleyebilir. Sensörleri mümkün olduğunca substrata yakın yerlere monte ederek PID döngüsünün hassas ve hızlı çalışmasını sağlıyoruz.
Ancak burada bir dezavantaj var.
Kızılötesi ısıtma her şey için mucizevi bir çözüm değildir. Son derece hızlı olsa da, bazen istenmeyen sonuçlar verebilir. Eğer lambanın geometrisi wafer’in yapısıyla tam olarak uyumlu değilse, “sıcak noktalar” oluşur.
Sıcak hava ise sanki sıcak bir battaniye gibidir; eşit şekilde ısı verir. Kızılötesi ışınlar ise yönlüdür. Isının eşit dağılması için lambanın gücünü ve mesafesini ayarlamak gerekiyor. Ayrıca, koruma önlemleri yetersiz kalırsa, wafer henüz ısınmaya çalışırken çevredeki bileşenler yanabilir. Biraz daha dikkat gerektirir, ancak elde edilen hız bu çabayı hak eder.