Mendapatkan Data Termal yang Tepat dalam Fab Pintar
Jika anda sedang membina fab pintar, perkara pertama yang perlu dilakukan ialah menggantikan penggunaan sensor sentuh. Serius.
Dalam alat pemprosesan wafer yang berkapasiti tinggi, kita tidak boleh membiarkan masa tindak balas yang panjang berlaku. Selain itu, menggunakan probe fizikal untuk mengukur suhu hanya akan menyebabkan kotoran pada wafer tersebut. Itulah sebabnya kita menggunakan sistem inframerah (IR). Sistem ini membolehkan kita mendapatkan data suhu secara masa nyata, tanpa perlu menyentuh wafer tersebut. Data tersebut kemudian akan dihantar terus ke sistem PLC atau SCADA. Ia sangat mudah digunakan.
Mengapa kita gunakan IR untuk pengukuran suhu
Proses pemprosesan wafer memerlukan ketepatan yang tinggi. Jika ada perbezaan suhu sebanyak beberapa darjah pada permukaan wafer yang berukuran 300mm, maka hasilnya akan rosak.
Sensor IR dapat mengesan radiasi yang dipancarkan oleh permukaan wafer dan menukarkannya menjadi bacaan suhu dengan segera. Yang terbaiknya ialah tiada “massa termal” yang perlu dipanaskan. Berbeza dengan termokopel yang memerlukan masa yang lama untuk memberikan bacaan suhu, IR pula memberikan bacaan suhu secara masa nyata.
Ia sangat cepat. Itu bermakna sistem kawalan dapat mengesan peningkatan suhu sebelum ia menjadi masalah besar.
Membuat data tersebut berguna
Sensor memang bagus, tetapi itu hanyalah permulaan sahaja. Untuk sistem yang benar-benar pintar, data tersebut perlu diproses lebih lanjut.
Kita memastikan sistem ini menghasilkan isyarat digital yang sesuai untuk digunakan dalam proses kerja Industry 4.0. Dengan cara ini, kita dapat mencatat profil suhu setiap wafer secara berterusan. Ini sangat berguna untuk tujuan penyelenggaraan – kita dapat melihat bila komponen pemanas mula rosak, dan menggantikannya sebelum ia rosak sepenuhnya.
Cabaran yang perlu dihadapi (kerana tiada apa yang sempurna)
IR bukanlah penyelesaian ajaib. Kita perlu berhati-hati dengan faktor emisiviti. Jika reflektiviti permukaan berubah semasa proses pemprosesan, bacaan suhu akan berubah juga. Kita perlu menyesuaikan sensor agar sesuai dengan bahan yang digunakan, jika tidak, bacaan yang diperoleh akan salah.
Selain itu, masalah garis pandangan juga perlu diambil kira. Jika terdapat sisa proses yang melekat pada lensa, ia akan menghalang isyarat yang dihantar. Bacaan suhu akan menjadi tidak tepat. Penyelesaiannya mudah: pastikan aliran gas pembersih berfungsi dengan baik, dan pastikan lensa sentiasa bersih. Dengan cara ini, segalanya akan berjalan lancar.