Mengawal Suhu Dengan Betul dalam Sistem Pemanasan Semikonduktor Inframerah
Jika kita benar-benar ingin mencapai sasaran neutral karbon dalam penghasilan cip, kita perlu berhenti menggunakan ketuhar berresistif untuk memanaskan seluruh bilik tersebut. Ini merupakan pembaziran tenaga. Cara yang lebih baik adalah dengan menggunakan sistem lampu inframerah, kerana ia dapat memanaskan wafer secara langsung.
Namun, ada masalahnya: cahaya inframerah bergerak dengan sangat cepat. Untuk mengelakkan situasi yang tidak terkawal, kita memerlukan termokopel atau pirometre yang mampu menangani peningkatan suhu yang cepat tanpa kehilangan kejituan pengukuran.
Litar Balik
Dalam sistem ini, termokopel bukan sekadar alat pengukur suhu. Ia sebenarnya berfungsi sebagai alat pengesahan kualiti wafer yang dihasilkan. Kita biasanya menggunakan sensor jenis K atau N yang berkualiti tinggi. Mengapa? Kerana sensor tersebut mampu menangani peningkatan suhu yang cepat akibat penggunaan lampu inframerah. Jika sensor tersebut tidak efektif, suhu akan melebihi tahap yang ditetapkan. Ini akan merosakkan struktur silikon dan menjadikannya tidak berguna. Kita perlu memastikan masa tindak balas sensor dalam masa milisaat agar litar PID dapat berfungsi dengan baik.
Menghadapi Masalah Suhu
Di dalam alat semikonduktor, suhu yang sangat tinggi serta tekanan vakum merupakan cabaran besar bagi komponen elektronik. Untuk mengelakkan kabel daripada terbakar, kita menggunakan kabel yang dilindungi oleh bahan mineral, seperti Inconel atau keluli tahan karat. Namun, masih ada masalah lain iaitu “drift”. Ia merupakan penurunan ketepatan pengukuran dari masa ke masa. Walaupun nampak kecil, tetapi jika sensor tersebut menyimpang sebanyak 2°C sahaja, ia boleh merosakkan keseluruhan hasil pengeluaran. Ini merupakan masalah yang perlu dielakkan. Oleh itu, kita disarankan untuk memeriksa ketepatan sensor setiap 500 jam operasi.
Kompromi yang Perlu Diterima
Menggunakan sistem inframerah untuk mencapai sasaran neutral karbon juga membawa masalah tersendiri—terutamanya gangguan elektromagnetik dari sumber kuasa lampu. Jika kita tidak menggunakan kabel yang dilindungi, bacaan suhu akan menjadi tidak tepat. Selain itu, sentiasa ada kompromi yang perlu diterima. Probe yang sangat sensitif memberikan data yang tepat, tetapi ia mudah rosak. Kita perlu mengorbankan sedikit ketahanan untuk mendapatkan ketepatan yang lebih tinggi. Jika kita menggunakan sistem yang memerlukan kelajuan tinggi, pastikan sokongan yang digunakan kukuh. Jika tidak, getaran akan merosakkan sensor tersebut.