تحقيق درجة الحرارة المناسبة في تصنيع الشرائح الكمومية
عند الانتقال من صناعة الإلكترونيات التقليدية إلى صناعة الشرائح الكمومية، يتضح أن الحرارة مشكلة خطيرة للغاية. لا يمكن ببساطة “تسخين” اللوح الإلكتروني. لذلك نستخدم أجهزة تسخين رقمية تعتمد على مصابيح الأشعة تحت الحمراء ذات الموجات القصيرة. يمكن اعتبار ذلك نوعًا من الضربات الحرارية المستهدفة؛ فبدلاً من تسخين اللوح بأكمله، تصيب هذه المصابيح الأماكن المطلوبة تحديدًا، مما يمنع تشوه اللوح أثناء عملية التصنيع.
الجانب المتعلق بالطاقة
نقوم ببناء أجهزة التسخين هذه لتتحمل قدرة كبيرة جدًا. عند تشغيل أنبوب الأشعة تحت الحمراء عالي الجهد، يتم إنتاج حرارة فورية. في غرف التصنيع النظيفة، السرعة مهمة للغاية؛ يجب الوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة فورًا، وليس بعد عشر دقائق، وإلا فإن ذلك قد يؤدي إلى حدوث تأكسد أو تلوث. لكن المشكلة هي أنه يجب أن يكون هناك استقرار تام في مستوى الطاقة. إذا تغيرت الطاقة حتى بنسبة 5%، فسوف تظهر نقاط ساخنة على الشريحة الكمومية، وهذا أمر خطير للغاية.
لماذا الكوارتز؟
نستخدم أنابيب كوارتز مملوءة بالهالوجين. الكوارتز ممتاز لأنه يسمح بمرور أشعة الأشعة تحت الحمراء ذات الموجات القصيرة دون أن تمتصها المصابيح. بعض أجهزتنا تحتوي أيضًا على طبقات خاصة تساعد في تغيير طيف الإشعاع. هذا أمر مهم للغاية، لأنه يضمن أن الحرارة تصل إلى طبقات اللوح الإلكتروني بشكل صحيح، بدلاً من أن تحرق السطح الخارجي فقط. نستخدم موصلات R7s أو Sk15 لأنها فعالة للغاية. بالإضافة إلى ذلك، عندما تتلف إحدى المصابيح، يمكن استبدالها في ثوانٍ دون الحاجة إلى تفكيك الجهاز بالكامل.
واقع أرضية العمل
لنكن صادقين: استخدام أجهزة التسخين ذات الأشعة تحت الحمراء عالية الكثافة يتطلب تكلفة باهظة. فترات التصنيع تقل، وهذا أمر جيد، لكن هذه الأجهزة تنتج كمية كبيرة من الحرارة في الغرفة. إذا لم تكن системة التهوية قادرة على التعامل مع هذه الكمية الكبيرة من الحرارة، فإن درجات الحرارة ستتغير. هذا أمر مزعج للغاية. لمنع ذلك، ننصح باستخدام أجهزة تحكم من نوع PID، فهي تحافظ على استقرار درجة الحرارة، وبالتالي لا تتأثر الشريحة الكمومية أثناء عملية التصنيع.