في أرضية المصنع، يتم قياس مستوى الحرارة بدرجات مئوية بسيطة للغاية. فأي تغير في درجة الحرارة بمقدار 0.5 درجة مئوية أثناء عملية التسخين الخفيف للمادة الفوتورزيستية، أو وجود مناطق باردة على سطح الرقاقة أثناء عملية التجفيف، يمكن أن يؤدي إلى اختلال في الأبعاد الحرجة، وزيادة كمية الجسيمات، وبالتالي تحويل الرقاقات الجيدة إلى رقاقات غير صالحة للاستخدام. لذلك، صممنا أجهزة التسخين المصنوعة من النانوتيوب الكربوني للتخلص من هذه المشاكل الناتجة عن التغيرات الحرارية.
ما الذي يهم في الواقع؟ اخترنا استخدام عناصر التسخين المصنوعة من النانوتيوب الكربوني لأنها تستجيب بسرعة، وتظل مركزة في نقطة واحدة، كما أنها تحافظ على استقرار معدل الإشعاع الحراري. وبالتزامن مع استخدام الأشعة تحت الحمراء ذات الأطوال الموجية القصيرة، يمكن نقل الطاقة بكفاءة. والنتيجة هي توزيع موحد لدرجة الحرارة على سطح الرقاقة، بفارق لا يتجاوز ±0.1 درجة مئوية، بالإضافة إلى استقرار في درجة الحرارة بفارق ±0.2 درجة مئوية. كما أن نظام التحكم في درجة الحرارة يساعد في الحفاظ على درجة الحرارة ضمن النطاق المطلوب، دون حدوث أي تغيرات غير مرغوب فيها، كما أن الاستقرار في درجة الحرارة يساعد في الحفاظ على جودة الرقاقة أثناء عمليات التسخين والتجفيف. ويساعد هذا التصميم في تجنب تكون الجسيمات، كما أنه يتناسب مع معايير الغرف النظيفة من الفئة 1 إلى 100. كما أن نظام الاستشعار المغلق يساعد في الحفاظ على استمرارية العملية دون أي انقطاعات غير متوقعة.
لماذا هذا مهم في عمليات الطباعة الضوئية وغيرها؟ في عمليات الطباعة الضوئية، من الضروري الحصول على درجة حرارة موحدة أثناء عملية التسخين الخفيف، حتى يتم الحصول على درجة اللزوجة المناسبة للمادة الفوتورزيستية والتخلص من المذيبات. أما في عمليات التسخين الشديد، فمن الضروري الحصول على ربط متكرر بين الجزيئات، حتى يظل النمط المراد تشكيله ثابتًا. توفر أجهزة التسخين المصنوعة من النانوتيوب الكربوني التوزيع الموحد والاستقرار اللازمين للحفاظ على جودة الرقاقة، كما أنها تقلل من تغيرات الحواف. كما أن عملية تجفيف الرقاقة تتم بشكل أفضل، مع وجود عدد أقل من العيوب السطحية وحاجة أقل لإعادة العملية من جديد.
ما الذي يجب أخذه في الاعتبار؟ يحتاج جهاز التسخين المصنوع من النانوتيوب الكربوني إلى واجهة طاقة وتحكم منفصلة، بحيث تتناسب مع مواصفات المعدات وأنظمة الأمان المستخدمة. كما يجب التخطيط لفترة قصيرة لضبط إعدادات التسخين بما يتناسب مع خصائص المادة الفوتورزيستية والرقاقة المستخدمة.
النظام موثوق، لكن يجب التأكد من توافقه مع أنظمة التسخين والتبريد الموجودة في المعدات المستخدمة، وإلا فلن يتم الحفاظ على التوزيع الموحد لدرجة الحرارة. وبمجرد تحقيق التوافق، ستظل العملية مستقرة، ويمكن القيام بعمليات التسخين في أي وقت يتم تحديده.