نیاز به عناصر گرمایش یکنواخت و اثرات حرارتی در نیمه هادی ها

نیاز به عناصر گرمایش یکنواخت و اثرات حرارتی در نیمه هادی ها
مهندسان تولید اغلب مشاهده می کنند که وقتی یک دستگاه نیمه هادی وارد یک محفظه فرآیند گرم می شود، مقاومت{0} یا جریان نشتی آن به طور قابل توجهی تغییر می کند. اگر توزیع گرما ناهموار باشد، چیزی که به عنوان یک رمپ دمای کنترل شده شروع می شود می تواند به طور ناگهانی خواص یک ماده را تغییر دهد. با درک مکانیک زیربنایی، روشن می شود که چرا سخت افزار گرمایش دقیق ضروری است.
تولید حرارتی جفت حفره‌های الکترون زمانی که یک نیمه‌رسانای ذاتی گرم می‌شود، افزایش می‌یابد. هر دو غلظت الکترون و حفره زمانی افزایش می‌یابد که الکترون‌ها انرژی را جذب می‌کنند و در عرض شکاف ممنوع حرکت می‌کنند. بنابراین، در رژیم ذاتی، رسانایی به طور تصاعدی با دما افزایش می یابد. نیمه هادی های بیرونی (دوپ شده) مسیر پیچیده تری را طی می کنند: در دماهای متوسط، اتم های ناخالص کاملاً یونیزه می شوند و چگالی حامل عمدتاً بدون تغییر می ماند، اما در دماهای به اندازه کافی بالا، تولید ذاتی از دوپینگ پیشی می گیرد و ماده رفتار ذاتی خود را از سر می گیرد. تحریک حامل با باریک شدن هم‌زمان شکاف نواری آسان‌تر می‌شود. با این حال، با تشدید ارتعاشات شبکه، تحرک کاهش می‌یابد، که منجر به تضاد بین کاهش تحرک و افزایش چگالی حامل می‌شود که در نهایت هدایت خالص را تعیین می‌کند.
تولید از این تغییرات فیزیکی بهره می برد. برای به حداقل رساندن انتشار و فعال کردن ایمپلنت‌ها، از سفرهای کوتاه{1}}در دمای بالا در بازپخت حرارتی سریع استفاده می‌شود. دمای بستر پایدار برای راکتورهای رسوب بخار شیمیایی برای تنظیم نرخ رشد و ترکیب فیلم ضروری است. گرمای کاملاً کنترل‌شده نیز برای فرآیندهای بسته‌بندی مانند پیوند قالب و پخت ترکیب ضروری است. در هر نمونه، دمای ناهموار منجر به تسلیم می شود-کاهش تاب خوردگی، تنش پسماند یا واکنش های ناقص.
این نیازها با چگالی توان بالا و ضریب شکل استوانه ای بخاری کارتریجی برآورده می شود. بخاری کارتریجی هنگامی که در سوراخ‌های حفر شده در چاک‌ها، گیره‌ها یا صفحات قرار می‌گیرد، گرمای رسانایی مستقیم با جرم حرارتی کم را ارائه می‌کند. یک بخاری کارتریجی که از عایق متراکم-با خلوص بالا در ابزارهای فرآیند خلاء ساخته شده است، ضمن حفظ ثبات دما، از خروج گاز جلوگیری می کند. بخاری کارتریجی که در تراکم وات متوسط ​​5 تا 7 وات بر سانتی متر مربع کار می کند، انرژی مورد نیاز را برای گرمایش هدف در سیستم های رسوب بخار فیزیکی بدون گرم کردن بیش از حد اجزای ظریف فراهم می کند. بخاری‌های میکرو{7}}کارتریجی در سوختن-در سوکت‌ها استفاده می‌شوند، جایی که به سرعت و به طور یکنواخت دمای دستگاه را افزایش می‌دهند تا تکمیل مؤثر صفحه‌های قابل اطمینان را تسهیل کنند.
تعدادی از توصیه های مفید نتایج را افزایش می دهد. بخاری کارتریج و سوراخ آن باید تحمل مناسبی داشته باشند که هم برای تضمین تماس حرارتی کافی کافی باشد و هم اجازه حذف برای تعمیر و نگهداری را بدهد. تکنیک های ساخت سرب و آب بندی باید با تنظیمات هوور یا اتاق تمیز سازگار باشد. بازخورد سنسورها در سطح فرآیند، نه فقط در خود بخاری، باید در کنترل‌کننده‌های دما که به بخاری کارتریج متصل هستند، گنجانده شود. بازرسی‌های منظم مقاومتی{4}}عایق، نفوذ یا خرابی رطوبت را قبل از فروپاشی فاجعه‌بار شناسایی می‌کند.
بارهای حرارتی مختلف توسط اندازه های مختلف ویفر، دستور العمل های فرآیند و هندسه محفظه اعمال می شود. چه یک مونتاژ طولانی و چند ناحیه‌ای برای یک کوره بازپخت بزرگ یا یک واحد کوتاه- با چگالی بالا برای یک دستگاه آزمایشی، انتخاب و راه‌اندازی گرمکن کارتریج مناسب برای هر کاربرد، پایداری فرآیند را تضمین می‌کند و از مواد نیمه‌رسانای ظریف در برابر آسیب حرارتی محافظت می‌کند.