در کارخانههای تولید، فرآیند پختن فوتورزیست نیازمند دقت بالایی است؛ تغییرات دمایی در حد ±۱.۵ درجه سانتیگراد میتواند باعث تغییر ابعاد کلیدی قطعات شود و همچنین منجر به اختلال در فرآیندهای تولید شود. سپر حرارتی، نقش مهمی در کنترل دما ایفا میکند؛ این سپر بین منبع انرژی و ویفر قرار میگیرد و یا از افزایش دما جلوگیری میکند، یا اجازه میدهد تغییرات دمایی رخ دهد.
از نظر فنی، چه چیزهایی مهم هستند؟ ما سپرهای شیشهای کوارتزی را بر اساس دو معیار اصلی طراحی میکنیم: یکنواختی دما و کنترل ذرات. ترکیب کوارتز باعث میشود که انتقال نور در طول موجهای کوتاه و متوسط IR به خوبی انجام شود؛ بنابراین منحنی جذب فوتورزیست نیز منطبق بر منحنی انتقال نور خواهد بود. همچنین، طراحی این سپرها به گونهای است که دما در سطح ویفر یکنواخت بماند؛ یعنی تغییرات دما در حد ±۰.۱ درجه سانتیگراد باشد.
در اتاقهای تمیز کلاس ۱–۱۰۰، اتصالات سپرها بسته میشوند و سطوح آنها صیقل داده میشوند تا زبریهای ریز کاهش یابد؛ به این ترتیب، در حین فرآیند پختن، هیچ ذرهای تولید نمیشود. نتیجه این کار، داشتن منحنیهای دمایی یکنواخت در هر دور تولید است.
چرا این سپرها در فرآیند تولید مؤثر هستند؟ دستگاههای لیتوگرافی، ردیابی و پختن، ۲۴ ساعته در حال کار هستند. وقتی که سپر حرارتی، دما را کنترل کند، دیگر نیازی به تلاش برای جلوگیری از تغییرات دمایی نیست. این امر باعث بهبود تکرارپذیری فرآیند تولید، کاهش کارهای بازسازی، و ایجاد ریتم قابل پیشبینی در فرآیند تولید میشود.
همچنین، این سپرها از رسیدن مواد جانبی فرآیند تولید به دستگاهها و لنزها جلوگیری میکنند؛ این امر باعث افزایش طول عمر دستگاهها و کاهش زمان توقف غیرمنتظره آنها میشود. در واقع، این امر به معنای کاهش تعویض دستگاهها، کاهش مصرف انرژی، و امکان برنامهریزی بهتر برای تعمیرات است.
نکاتی که باید در هنگام نصب در نظر گرفت: محدودیتهای دقتی در نصب این سپرها وجود دارد؛ سپر باید دقیقاً روی محور تمرکز لامپ و فرمهای هندسی مربوط به اتاق پخت تنظیم شود. حتی کوچکترین انحراف، میتواند باعث ایجاد تغییرات در دما شود. بنابراین، باید ابعاد و سازگاری اتصالات را با دستگاههای مورد استفاده در نظر گرفت، و برنامهای برای بررسی دورهای قطعات مربوط به نصب سپرها تنظیم کرد، تا یکنواختی دما در طول زمان حفظ شود.