Hãy ngừng đoán mò nhiệt độ của wafer đi!
Nếu bạn muốn xây dựng một nhà máy sản xuất thông minh, bạn cần loại bỏ những cảm biến nhiệt truyền thống. Chúng không còn phù hợp nữa. Đối với các công cụ dùng để kiểm soát nhiệt độ của wafer, chúng ta sử dụng cảm biến hồng ngoại tốc độ cao. Phương pháp này giúp chúng ta thu thập dữ liệu nhiệt độ tức thời mà không cần chạm vào bề mặt wafer.
Nếu bạn muốn dữ liệu thu được phản ánh chính xác tình hình thực tế, bạn cần có dòng dữ liệu tần số cao liên tục. Cảm biến không tiếp xúc là cách duy nhất để đạt được điều đó.
Về nguyên lý hoạt động của cảm biến hồng ngoại
Tất cả đều dựa trên định luật Planck – tức là chuyển đổi bức xạ hồng ngoại thành giá trị nhiệt độ. Nhưng có một vấn đề: bạn cần thiết lập đúng giá trị emisivity cho silicon hoặc GaAs. Nếu không, dữ liệu thu được sẽ vô ích.
Để đảm bảo chất lượng dữ liệu, chúng ta sử dụng phương pháp đo nhiệt độ bằng băng tần hẹp. Phương pháp này giúp loại bỏ nhiễu từ các bộ phận gia nhiệt, giúp cảm biến tập trung vào wafer chứ không phải vào thành lò nung.
Làm sao để dữ liệu trở nên hữu ích
Đây không chỉ là những thiết bị đo thông thường. Chúng ta thiết kế chúng sao cho có thể truyền trực tiếp dữ liệu số vào hệ thống PLC hoặc SCADA.
Điều tuyệt vời là bạn có thể sử dụng phương pháp điều khiển PID để kiểm soát nhiệt độ một cách chính xác. Nếu có điểm nào bị quá nóng, bạn có thể điều chỉnh công suất trong vài miligiây. Điều này rất nhanh. Thật sự rất nhanh.
Lưu ý: Lượng dữ liệu lớn như vậy có thể gây tắc nghẽn mạng. Hãy đảm bảo rằng bạn có bus dữ liệu có băng thông cao; nếu không, bạn sẽ gặp phải tình trạng chậm trễ trong việc truyền dữ liệu.
Những điểm cần lưu ý
Ưu điểm của phương pháp này rất lớn: không còn nguy cơ nhiễm bẩn do các thiết bị đo nữa, cũng không còn nguy cơ wafer bị hỏng do sự cố vô tình nữa. Tỷ lệ sản phẩm tốt sẽ tăng lên.
Nhưng cũng có vài điểm cần lưu ý. Cảm biến hồng ngoại cần có tầm nhìn rõ ràng. Nếu thiết bị có hình dạng kỳ lạ hoặc có lớp bảo vệ bên trong, bạn sẽ gặp phải những điểm mù trong việc đo nhiệt độ. Bạn cần tính toán kỹ lưỡng vị trí đặt cảm biến trong quá trình thiết kế.
Ngoài ra, nếu kính quan sát bị bẩn do các chất thải từ quy trình sản xuất, dữ liệu đo sẽ bị sai lệch. Bạn cần có chương trình vệ sinh định kỳ hoặc sử dụng khí để làm sạch kính, giúp đảm bảo dữ liệu được đo chính xác.