انجام کارهای مربوط به نقشهبرداری ترمال در کارخانههای تولید ویفرها
اگر هنوز از روش نمونهبرداری دستی برای بررسی ویفرها استفاده میکنید، در واقع در حال کار بدون دید واضح هستید. شما باید بتوانید آنچه در لحظه رخ میدهد را مشاهده کنید. اینجاست که سنسورهای مادون قرمز با دقت بالا وارد عمل میشوند؛ آنها امکان اندازهگیری دمای سطح ویفر را فراهم میکنند، بدون اینکه نیازی به تماس فیزیکی با ویفر باشد.
این تنها راه ممکن برای انجام این کار است. اگر سعی کنید در طول فرآیندهای گرمایشی، ویفر را لمس کنید، در واقع در حال ایجاد آلودگی یا تنش مکانیکی هستید؛ هیچ کس چنین چیزی را نمیخواهد.
چالشهای مربوط به فیزیک
سنسورهای ترموکوپل استاندارد برای اندازهگیری دمای ویفرهای ۳۰۰ میلیمتری مناسب نیستند؛ زیرا سرعت آنها خیلی کم است و مانع از اندازهگیری دقیق میشوند.
سیستمهای مادون قرمز ما، از تشخیص تابش الکترومغناطیسی خاصی که از سیلیکون ساطع میشود، برای اندازهگیری دما استفاده میکنند. اما مشکل اینجاست که باید با پارامتر «انتشار نور» سروکار داشت؛ زیرا مواد در هنگام گرم شدن تغییر میکنند و این تغییرات باعث تغییر ارقام اندازهگیریشده میشود. ما زمان زیادی را صرف کالیبراسیون سنسورها برای نادیده گرفتن «سروصداهای» ناشی از دیوارههای فرآیند گرمایشی میکنیم؛ ما میخواهیم وضعیت واقعی ویفر را بدانیم، نه دمای اتاق.
استفاده مؤثر از دادهها
سنسوری که فقط یک عدد را روی صفحه نمایش میدهد، چندان مفید نیست.
ما این سنسورها را مستقیماً به سیستمهای PLC یا SCADA متصل میکنیم؛ این کار باعث ایجاد یک چرخه واکنشی میشود. اگر سنسور نقطه سردی روی لبه ویفر را تشخیص دهد، سیستم در عرض چند میلیثانیه، عناصر گرمایشی را تنظیم میکند.
در نتیجه، دیگر نیازی به حدس و گمان نیست؛ شما میدانید که مقدار گرمایش درست است.
واقعیتهای مربوط به دقت اندازهگیری
دقت اندازهگیری رایگان نیست؛ این کار نیاز به فضای مناسب دارد و مشکلات خاص خود را دارد.
سنسورهای مادون قرمز نیاز به خط دید صاف دارند؛ اگر پنجره محفظه با بخارات شیمیایی یا مواد زائد پوشیده شود، دادهها دچار اختلال میشوند. این موضوع آزاردهنده است، اما اتفاق میافتد.
به همین دلیل، نیاز به سیستمی برای تمیز کردن چشمانداز سنسورها وجود دارد؛ باید از تمیز بودن لنزها مطمئن شویم. چون راستش را بخواهیم: گرانترین سنسورهای جهان نیز بیفایده هستند اگر از پشت یک پنجره کثیف نگاه کنند؛ در نتیجه، دادههای نامربوط به دست خواهد آمد.