Kiểm soát nhiệt độ trong nhà máy thông minh
Việc xây dựng một nhà máy thông minh không chỉ đơn giản là lắp đặt nhiều cảm biến lên các thiết bị, rồi hy vọng mọi thứ sẽ diễn ra tốt đẹp. Thực chất, điều quan trọng là thay đổi cách chúng ta nhìn nhận về vấn đề nhiệt độ.
Đối với việc xử lý wafer, chúng ta đã chuyển sang sử dụng các hệ thống cảm biến hồng ngoại không tiếp xúc. Ưu điểm của phương pháp này là không cần tiếp xúc trực tiếp với wafer, do đó không gây ra hiện tượng nhiễm bẩn. Ngoài ra, chúng ta cũng không cần lo lắng về việc cảm biến hoạt động như một bộ tản nhiệt và làm sai lệch kết quả đo đạc. Cảm biến có thể giám sát từ khoảng cách xa.
Lập bản đồ nhiệt độ một cách kỹ thuật số
Cách thức hoạt động của hệ thống này như sau: cảm biến hồng ngoại thu nhận các bức xạ phát ra từ bề mặt wafer. Trong một hệ thống hiện đại, năng lượng nhiệt được chuyển thành dữ liệu mà hệ thống PLC hoặc SCADA có thể hiểu được. Quá trình này diễn ra rất nhanh, chỉ trong vài毫giây thôi. Chúng ta có thể phát hiện ra những điểm có nhiệt độ cao trên bề mặt wafer ngay lập tức. Nếu chúng ta tăng nhiệt độ quá mức, chúng ta sẽ nhận thấy sự thay đổi về nhiệt độ ngay lập tức. Điều này giúp chúng ta có thể điều chỉnh nguồn cung cấp năng lượng để duy trì nhiệt độ ổn định trước khi wafer bị biến dạng. Đó quả là một lợi thế lớn.
Vòng lặp phản hồi
Một nhà máy thông minh phải hoạt động dựa trên vòng lặp phản hồi liên tục. Các cảm biến hồng ngoại được kết nối trực tiếp vào hệ thống điều khiển của thiết bị. Hệ thống sẽ kiểm tra nhiệt độ bề mặt wafer, so sánh với mức nhiệt mong muốn, và điều chỉnh công suất của bộ sưởi theo thời gian thực. Không còn cần phải đoán mò nữa. Chúng ta có thể có được bản đồ nhiệt độ chi tiết của toàn bộ quy trình xử lý wafer, nhờ đó mỗi wafer đều có bản đồ nhiệt riêng, sẵn sàng để kiểm tra chất lượng bất cứ lúc nào.
Những hạn chế (Bởi vì không có gì là hoàn hảo)
Tuy nhiên, độ chính xác cũng mang lại một số khó khăn. Cảm biến hồng ngoại rất nhạy cảm với độ phát xạ của bề mặt wafer. Nếu chúng ta thay đổi lớp phủ trên wafer hoặc thay đổi vật liệu sử dụng, giá trị độ phát xạ sẽ thay đổi. Nếu chúng ta không điều chỉnh lại cảm biến, chúng ta sẽ nhận được những giá trị nhiệt độ sai lệch.
Ngoài ra, tấm kính nằm giữa cảm biến và wafer cũng phải được giữ sạch sẽ. Nếu có chất thải tích tụ trên tấm kính này, nó sẽ cản trở tín hiệu. Kết quả là dữ liệu thu được sẽ bị sai lệch, và chúng ta lại phải bắt đầu từ đầu.