W procesie produkcji baterii typu solid-state konieczne jest ścisłe kontrolowanie temperatury – tak samo jak w przypadku tolerancji wymaganych od płytek krzemowych. Nawet niewielka odchylka od ustalonej temperatury może negatywnie wpłynąć na jakość produktu, a warstwy interfejsowe mogą mieć wady. Stworzyliśmy ten grzejnik do obróbki baterii typu solid-state, aby zapewnić, że każdy etap procesu odbywa się w określonym zakresie temperatury.
Co jest istotne z technicznego punktu widzenia? Wykorzystujemy promieniowanie podczerwone o krótkiej długości fali oraz emitory kwarcowe o szybkiej reakcji, aby przekazać ciepło bezpośrednio do substratu. W strefie aktywnej jednolitość temperatury wynosi ±0,1°C, a powtarzalność między kolejnymi cyklami obróbki – ±0,5°C. System może funkcjonować w pomieszczeniach klasy czystości 1–100 bez doprowadzania dodatkowych cząsteczek, co potwierdzamy poprzez badania „in situ”. Profilowanie fotorezystu pozostaje stałe przez cały proces obróbki, a czas utwardzania jest kontrolowany z dokładnością do milisekund – bez żadnych odchyłek spowodowanych długimi czasami obróbki.
Dlaczego ten system nadaje się do produkcji baterii typu solid-state? W tym procesie suszenie płytki krzemowej, wstępna obróbka fotorezystu i utwardzanie warstw interfejsowych odbywają się jeden po drugim. Promieniowanie podczerwone skraca czas potrzebny na obróbkę, a kontrola zamkniętego obwodu zapewnia, że krytyczne wymiary pozostają w wyznaczonych granicach. Dzięki temu uzyskujemy lepszą kontrolę nad wymiarami, mniej konieczności przeróbek oraz niższe zużycie energii – energia jest bowiem skierowana na film i substrat, a nie na samą komorę. To sprawia, że proces staje się przewidywalny.
Czego należy wiedzieć na początku? Integracja tego systemu jest prosta, ale należy precyzyjnie ustalić odległość pomiędzy emitorem a substratem – to właśnie od niej zależy jednolitość temperatury. Oczekuje się krótkiego okresu konfiguracji, aby dostosować parametry procesu do konkretnej konstrukcji baterii. Emitery są zaprojektowane do pracy przez ponad 5 000 godzin przy minimalnych odchylkach mocy, a my planujemy regularną kalibrację co 2 000 godzin, aby utrzymać jednolitość temperatury.