Mencapai Suhu yang Tepat dalam Pemanasan menggunakan Semikonduktor Inframerah
Jika kita benar-benar ingin mengurangkan penggunaan karbon di kilang-kilang semikonduktor, kita perlu berhenti bergantung pada pemanas jenis resistif yang lama. Pemanas tersebut sangat lambat bertindak balas terhadap perubahan suhu. Kita kini beralih kepada sistem pemanas inframerah, kerana ia dapat mencapai suhu yang diinginkan dengan lebih cepat, dan tidak membuang banyak tenaga.
Namun, ada satu masalah: Jika kita ingin mengelakkan kerosakan pada wafer tersebut, kita memerlukan termokopel yang mampu bertindak balas dengan cepat terhadap perubahan suhu yang berlaku akibat penggunaan sumber inframerah.
Masalah berkaitan kitaran umpan balik
Lampu inframerah menghasilkan haba yang sangat tinggi secara segera. Jika termokopel yang digunakan kurang responsif, maka suhu akan melebihi had yang ditetapkan sebelum sensor sempat mengesan perubahan suhu tersebut. Inilah yang menyebabkan kerosakan pada substrat.
Untuk mengelakkan hal ini, kita menggunakan termokopel jenis K atau N yang berkualiti tinggi. Termokopel ini memberikan data masa nyata kepada pemegang kawalan PID, supaya ia dapat mengawal jumlah tenaga yang digunakan. Ini akan mengelakkan fenomena di mana suhu berubah-ubah secara berterusan di sekitar titik tetapan yang ditetapkan.
Menghadapi faktor persekitaran
Dalam bilik bersih, kebocoran gas merupakan masalah besar. Sekiranya ada sedikit saja kebocoran bahan cemar, keseluruhan produk akan rosak. Itulah sebabnya kita menggunakan lapisan isolasi mineral untuk melindungi peralatan tersebut.
Penempatan probe juga penting. Probe tersebut perlu diletakkan di permukaan wafer itu sendiri, bukan di udara di sekelilingnya atau haba yang keluar dari lampu. Diperlukan penyesuaian mekanikal yang tepat agar tidak ada gangguan isyarat akibat arus elektrik yang tinggi.
Kompromi yang perlu dipertimbangkan
Kecepatan reaksi sensor biasanya memerlukan kompromi tertentu. Lapisan yang lebih tipis memungkinkan probe bertindak balas lebih cepat. Namun, probe yang tipis ini mudah rosak akibat suhu yang tinggi. Anda perlu mencari keseimbangan antara kecepatan reaksi sensor dan frekuensi penggantian probe tersebut. Jika anda memerlukan masa respons yang singkat, anda perlu bersedia untuk mengganti probe lebih kerap.
Kelebihannya ialah, apabila semuanya dilakukan dengan betul, kilang anda akan menjadi lebih mesra alam. Anda tidak perlu membazir tenaga untuk memanaskan seluruh ruang, tetapi hanya memanaskan wafer tersebut sahaja. Ini akan mengurangkan penggunaan tenaga per wafer, dan menjadikan sasaran neutral karbon menjadi lebih mudah dicapai.