На производственной линии колебания температуры во время сушки или обжига не проявляются лишь в виде пиков на графике — они напрямую влияют на качество продукции. Изменение температуры на 1°C приводит к изменению критических размеров изделия на несколько нанометров. Кроме того, загрязненный нагреватель может выделять частицы, которые могут повредить изделие. Мы разработали полупроводниковый нагреватель с контроллером типа PID, чтобы минимизировать такие колебания на ранней стадии их возникновения.
С технической точки зрения важно то, что мы сочетаем инфракрасный излучатель коротких волн с контроллером типа PID, чтобы поддерживать температуру в диапазоне ±0,1°C по всей площади пластинки. Равномерность нагрева достигает значения менее ±0,5°C, благодаря чему вся слой фотополимера получает одинаковое тепловое воздействие. Время реакции нагревателя составляет менее 300 мс, что позволяет точно контролировать процесс нагрева. Кварцевое окно и корпус, соответствующий стандартам чистых помещений, предназначены для использования в условиях класса 1–100. Нагреватель при работе не выделяет никаких частиц. За 24 часа точность контроля температуры остается на уровне ≤0,2°C — этого достаточно для поддержания стабильности параметров процесса.
В процессе сушки пластинок быстрый и равномерный инфракрасный поток удаляет поверхностную влагу без повреждения самой пластинки. Это снижает количество дефектов, связанных с поверхностным натяжением, а также предотвращает появление полос на поверхности пластинки. В процессе литографии тот же нагреватель используется для мягкого и жесткого обжига с возможностью точного контроля параметров. Это необходимо для обеспечения одинаковой толщины слоя фотополимера, его адгезии к поверхности пластинки и эффективности процесса этичения.
Контроллер типа PID компенсирует изменения температуры, связанные с изменениями условий окружающей среды или изменениями в самой пластинке. Благодаря этому процесс можно проводить в любое время суток. Кроме того, уровень энергопотребления снижается — инфракрасный излучатель нагревает сам объект, а не окружающую среду.
Несколько практических замечаний: при монтаже важны показатели эмиссивности и коэффициента видимости. Темные покрытия или экраны могут создавать локальные участки повышенной температуры, поэтому мы поставляем карту калибровки и рекомендуем использовать термопрофилог для проверки параметров на вашем оборудовании. Нагреватель работает от стандартных источников питания 24 В, а также от источников питания с напряжением 110–240 В. Однако настройка контроллера типа PID зависит от конкретного применения. Планируйте короткий период тестирования, чтобы определить параметры работы нагревателя.