Trong môi trường sản xuất bán dẫn, nhiệt độ không phải là thứ có thể điều chỉnh linh hoạt như một công tắc – đó là yêu cầu bắt buộc phải tuân thủ. Chỉ cần sự chênh lệch nhiệt độ 0,5°C cũng có thể làm thay đổi độ rộng của các đường vẽ trên wafer. Các hạt từ bộ sưởi cũng có thể gây hại cho wafer. Trong máy móc sản xuất bán dẫn, hệ thống kiểm soát nhiệt độ chính là yếu tố quyết định tỷ lệ thành công trong quá trình sản xuất, thời gian hoạt động của máy móc, và chi phí sản xuất mỗi wafer.
Chúng tôi thiết kế hệ thống kiểm soát nhiệt độ dựa trên các thông số kỹ thuật liên quan đến quy trình sản xuất, chứ không phải dựa trên kích thước của bảng mạch. Mục tiêu là đạt được mức độ đồng đều nhiệt độ ở mức ±0,1°C trên toàn bộ bề mặt wafer. Điều này được thực hiện thông qua việc sử dụng công nghệ sưởi bằng tia hồng ngoại, các cửa sổ làm từ thạch anh, và hệ thống đo nhiệt độ hoạt động theo chu trình khép kín, giúp kiểm soát nhiệt độ ngay tại bề mặt wafer, chứ không phải ở bên trong wafer.
Hệ thống này hoạt động trong các phòng sạch loại 1–100, với mức độ ô nhiễm bằng không, nhờ vào hệ thống giám sát liên tục. Mỗi quy trình sấy wafer – từ quy trình sấy nhẹ để loại bỏ chất dung môi, đến quy trình sấy mạnh để cố định các thành phần trên bề mặt wafer – đều diễn ra trong phạm vi nhiệt độ được kiểm soát chặt chẽ. Độ tin cậy của hệ thống trong 24 giờ liên tục được đảm bảo nhờ vào các cảm biến dự phòng và cấu trúc kiểm soát nhiệt độ có khả năng duy trì mức nhiệt độ cần thiết ngay cả khi điện áp thay đổi hoặc nhiệt độ môi trường xung quanh thay đổi.
Các máy in bán dẫn cần có khả năng kiểm soát nhiệt độ ổn định giữa các thiết bị khác nhau. Hệ thống của chúng tôi mang lại khả năng kiểm soát nhiệt độ ổn định, giúp giảm sự biến đổi kích thước các đường vẽ trên wafer, từ đó giảm số lượng wafer phải gia công lại và giảm lượng phế liệu. Điều này giúp tăng năng suất sản xuất.
Việc sử dụng năng lượng cũng được giảm thiểu nhờ vào việc sử dụng công nghệ sưởi bằng tia hồng ngoại, giúp nâng nhiệt độ nhanh chóng với lượng năng lượng tiêu thụ tối thiểu. Trong các nhà máy sản xuất với nhiều loại wafer khác nhau, cùng một hệ thống có thể xử lý nhiều kích thước wafer khác nhau mà không cần điều chỉnh lại, điều này giúp đơn giản hóa việc quản lý linh kiện thay thế trong toàn bộ chuỗi cung ứng.
Việc tích hợp hệ thống này không hề đơn giản. Hệ thống cần có nguồn điện riêng, cáp dẫn điện không bị nhiễm sóng điện từ, và hệ thống thông gió phù hợp với môi trường phòng sạch, nhằm đảm bảo mức độ sạch sẽ của môi trường sản xuất. Hãy lên kế hoạch cho khoảng thời gian vận hành ngắn để điều chỉnh hệ thống đo nhiệt độ cho phù hợp với quy trình sản xuất.
Khi hệ thống được lắp đặt xong, việc vận hành sẽ trở nên đơn giản hơn: bạn sẽ có được mức độ kiểm soát nhiệt độ chính xác hơn, ít sai số hơn, và thời gian hoạt động ổn định hơn.