در فرآیند خشک کردن یا حرارت دادن ویفر، نوسانات دمایی نه تنها در نمودارها مشخص میشوند، بلکه بر بازدهی کلی فرآیند نیز تأثیر میگذارند. تغییر ۱ درجه سانتیگراد در دما، میتواند ابعاد مهم ویفر را تغییر دهد؛ همچنین، گرمکنهای کثیف میتوانند ذراتی را تولید کنند که باعث از بین رفتن بخشهایی از ویفر شوند. ما یک گرمکن نیمههادی کنترلشوند توسط سیستم PID ساختیم تا این نوسانات را از همان ابتدا کنترل کند.
از نظر فنی، چیزی که اهمیت دارد این است که یک منبع تابش مادون قرمز با یک کنترلکننده PID دورخودبند، دمای ویفر را در محدوده ±۰.۱ درجه سانتیگراد حفظ کند. یکنواختی دما در سطح ویفر نیز باید بالاتر از ±۰.۵ درجه سانتیگراد باشد؛ تا لایه فوتورزیست نیز دمای یکنواختی داشته باشد. زمان پاسخگویی گرمکن نیز کمتر از ۳۰۰ میلیثانیه است؛ این امر باعث میشود فرآیندهای حرارتی به خوبی انجام شوند. پنجره کوارتزی و بدنه گرمکن نیز برای استفاده در اتاقهای پاکسازی ساخته شدهاند؛ همچنین، گرمکن در دمای کاری، هیچ ذرهای تولید نمیکند. در طول ۲۴ ساعت، یکنواختی دما در محدوده ≤۰.۲ درجه سانتیگراد باقی میماند؛ این میزان برای کنترل دقیق ابعاد ویفر کافی است.
در فرآیند خشک کردن ویفر، تابش مادون قرمز باعث خشک شدن رطوبت سطحی ویفر میشود، بدون اینکه سطح ویفر آسیب ببیند. این امر باعث کاهش نقصهای ناشی از تنش سطحی میشود. در فرآیند لیتوگرافی نیز، همین سیستم برای حرارت دادن ویفر استفاده میشود؛ این امر باعث میشود ضخامت لایه فوتورزیست، چسبندگی آن و انتخابپذیری فرآیند حکاکی یکنواخت باشد.
سیستم PID، تغییرات ناشی از تغییرات دمای محیطی، تغییرات در جرثقیلهای استفاده شده برای جابجایی ویفر و غیره را جبران میکند؛ بنابراین، زمان شب و روز تأثیری بر عملکرد گرمکن ندارد. البته، مصرف انرژی نیز کاهش مییابد؛ زیرا مادون قرمز فقط سطح ویفر را گرم میکند، نه کل چارچوب مربوط به ویفر.
برخی نکات عملی نیز وجود دارد: نصب گرمکن بستگی به میزان تابش آن و زاویه دید آن دارد؛ پوششهای تیره میتوانند مناطق گرم خاصی ایجاد کنند؛ بنابراین، ما نقشه کالیبراسیونی را نیز ارائه میدهیم و توصیه میکنیم که از دستگاههای اندازهگیری دما برای بررسی دقیقتر استفاده کنید. گرمکن از ولتاژ استاندارد ۲۴ ولت برای کنترل و ولتاژ ۱۱۰–۲۴۰ ولت برای تأمین انرژی استفاده میکند؛ اما تنظیمات PID بستگی به کاربرد خاص دارد. لطفاً، یک آزمایش کوتاه انجام دهید تا زمان پاسخگویی گرمکن و زمان تثبیت دما مشخص شود.