בשטח הייצור, שינויים בטמפרטורה במהלך תהליך הייבוש או האפייה לא משפיעים רק על הנתונים בגרף – הם גם פוגעים באיכות המוצר הסופי. שינוי של 1 מעלה צלזיוס יכול לגרום לשינוי בממדים הקריטיים של השבב ברמה של ננומטרים. בנוסף, חיממים לא נקיים עלולים להפיץ חלקיקים שעלולים לפגוע באיכות השבב. לכן, יצרנו חיממים לשבבים המבוקרים באמצעות מערכת PID, כדי למנוע שינויים אלו מלהתרחש.
מבחינה טכנית, מה שחשוב הוא שהחימום יהיה אחיד. לשם כך, אנו משתמשים בגוף פליטה באור אינפרא-אדום בעל גל ארוך, יחד עם מערכת בקרה PID, כדי לשמור על הטמפרטורה בטווח של ±0.1 מעלות צלזיוס. אחידות החימום בכל שטח השבב עומדת על פחות מ±0.5 מעלות צלזיוס, כך שכל שכבת הפוטורזיסט נחממת באופן אחיד. זמן התגובה של החיממים הוא פחות מ-300 מילישניות, מה שמאפשר שליטה מדויקת בתהליך החימום. החלון העשוי קוורץ והמעטפת של החיממים מתאימים לתנאי חדר נקי מסוג Class 1–100. בנוסף, החיממים אינם פולטים שום חלקיקים בזמן העבודה. לאורך 24 שעות, האחידות של הטמפרטורה נשמרת בטווח של ≤0.2 מעלות צלזיוס – מספיק כדי לשמור על איכות השבב.
כך זה עובד בפועל:
בתהליך ייבוש השבבים, אור האינפרא-אדום המהיר והאחיד מסיר את הלחות מהפני השבב, מבלי לפגוע בחומר עצמו. דבר זה מפחית את הפגמים בפני השבב. בתהליך הליתוגרפיה, אותו מערכת חימום מאפשרת חימום אחיד של השבב, מה שחשוב מאוד לשמירה על עובי אחיד של שכבת הפוטורזיסט, על היצמדותה לשבב ועל יכולת החיתוך המדויקת.
מערכת ה-PID מפצה על שינויים בטמפרטורה, ולכן גם בשעה 3 בלילה הטמפרטורה נשארת קבועה. בנוסף, שימוש באנרגיה פוחת – האור האינפרא-אדום מחמם רק את השבב עצמו, ולא את המסגרת שלו.
כמה הערות פרקטיות:
ההתקנה של החיממים תלויה ברמת הפליטה שלהם ובזווית הראייה שלהם. ציפויים כהים או מגנים עלולים ליצור אזורי חום, לכן אנו שולחים מפה לכיול, וממליצים לבדוק את החיממים באמצעות מכשיר מדידת טמפרטורה. החיממים פועלים עם מתח של 24 וולט, וניתן להשתמש בהם גם עם מתח של 110–240 וולט. אולם, הכוונון של מערכת ה-PID תלוי בתהליך הספציפי. יש לבצע בדיקות קצרות כדי לוודא שהחיממים פועלים כראוי.