کنترل دما در کارخانههای هوشمند
ساخت یک کارخانه هوشمند، صرفاً به معنای استفاده از تعداد زیادی سنسور بر روی ابزارها و امیدواری به بهترین نتایج نیست؛ در واقع، موضوع اصلی، تغییر نحوه نگاه ما به مسئله دماست.
در فرآیند پردازش ویفرها، ما به سمت استفاده از سیستمهای فروسرخ بدون تماس رفتهایم. مزیت این روش این است که سنسورها با ویفر در تماس نیستند؛ بنابراین خطر آلودگی وجود ندارد. همچنین، نیازی نیست نگران این باشید که سنسورها مانند یک منبع گرما عمل کرده و اطلاعات دریافتی را تحت تأثیر قرار دهند؛ زیرا سنسورها از فاصله دور، اطلاعات لازم را جمعآوری میکنند.
نقشهبرداری دیجیتالی از دما
نحوه کارکرد این سیستم این است: سنسورهای فروسرخ، تابشی را که از سطح ویفر ساطع میشود، شناسایی میکنند. در یک سیستم مدرن، این انرژی حرارتی به یک جریان داده تبدیل میشود که سیستمهای PLC یا SCADA میتوانند آن را درک کنند. این فرآیند بسیار سریع انجام میشود؛ یعنی در عرض چند میلیثانیه، میتوانید نقاط دارای دمای بالا را شناسایی کنید. اگر دما را بیش از حد افزایش دهید، تغییرات دما را بلافاصله خواهید دید؛ این امر به شما امکان میدهد تا قبل از اینکه ویفر دچار تغییر شکل شود، تنظیمات لازم را انجام دهید. این یک مزیت بزرگ است.
بستهبندی دادهها
یک کارخانه هوشمند، به واسطه بازخوردهای الکترونیکی، کار میکند. سنسورهای فروسرخ مستقیماً به منطق کنترلی ابزارها متصل میشوند. سیستم، دمای سطح ویفر را بررسی کرده، آن را با مقدار مورد نظر مقایسه کرده و تنظیمات لازم را انجام میدهد. دیگر نیازی به حدس و گمان نیست؛ شما یک نسخه دیجیتالی از کل فرآیند حرارتی خواهید داشت؛ یعنی هر ویفری دارای نقشه دمایی خاص خود است، تا در صورت نیاز، بتوان از آن استفاده کرد.
معایب (چون هیچ چیز کامل نیست)
البته، دقت در این روش، با مشکلاتی همراه است. سنسورهای فروسرخ، نسبت به میزان تابش، حساس هستند؛ اگر پوشش ویفر را تغییر دهید یا مواد مورد استفاده را عوض کنید، مقادیر مربوط به تابش تغییر خواهد کرد. اگر تنظیمات سنسورها را دوباره انجام ندهید، دماهای غیرواقعی نیز مشاهده خواهد شد. همچنین، شیشههای موجود بین سنسور و ویفر باید کاملاً تمیز باشند؛ اگر مواد ناشی از فرآیند روی این شیشهها تجمع کند، سیگنالها مسدود خواهند شد. در این صورت، دادهها نادرست خواهند بود و باید دوباره از ابتدا شروع کنید.