Hãy ngừng lãng phí thời gian: Tại sao việc sử dụng bộ sưởi bằng tia hồng ngoại lại là giải pháp tối ưu
Nếu bạn từng làm việc trong lĩnh vực chế tạo linh kiện bán dẫn, bạn chắc hẳn hiểu rõ quy trình này. Bạn phải chờ đợi – chờ cho vật liệu được làm nóng, chờ cho chúng nguội lại. Trước đây, chúng ta thường sử dụng không khí để truyền nhiệt, nhưng việc chuyển sang sử dụng bộ sưởi bằng tia hồng ngoại đã thay đổi hoàn toàn quy trình này.
Vấn đề then chốt nằm ở cách mà nhiệt được truyền đến wafer. Việc sử dụng luồng khí để truyền nhiệt giống như việc cố gắng làm nóng một căn phòng bằng quạt – điều này mất rất nhiều thời gian, vì khí cần phải vận chuyển năng lượng từ nơi này sang nơi khác. Còn trong môi trường chân không thì không có khí tồn tại; vì vậy không thể truyền nhiệt được. Bộ sưởi bằng tia hồng ngoại loại bỏ bước trung gian này, giúp truyền năng lượng trực tiếp vào vật liệu cần được làm nóng.
Đó là quá trình diễn ra ngay lập tức.
Hiện tượng “chậm trễ trong việc truyền nhiệt” mà chúng ta thường gặp khi sử dụng hệ thống sưởi bằng không khí giờ đây không còn nữa. Bạn không cần phải làm nóng không khí, sau đó mới làm nóng các bức tường, và cuối cùng mới làm nóng vật liệu cần được xử lý. Với bộ sưởi bằng tia hồng ngoại, năng lượng được truyền trực tiếp vào vật liệu cần được làm nóng. Điều này giúp giảm thời gian cần thiết để làm nóng và làm nguội vật liệu xuống 60–80%. Khi nhà máy hoạt động 24/7, việc tiết kiệm được thời gian này sẽ giúp tăng số lượng wafer được xử lý mỗi giờ.
Nhưng bạn không thể đơn giản đặt bất kỳ bóng đèn nào vào môi trường chân không được. Chúng tôi sử dụng các lớp vỏ bọc bằng thạch anh và chất kín để ngăn chặn việc thoát khí. Nếu bộ sưởi rò rỉ chất hóa học vào môi trường chân không, điều đó sẽ làm ô nhiễm silic và phá hủy tính chân không của môi trường đó. Đó là một vấn đề nghiêm trọng. Vì vậy, chúng tôi thiết kế các bộ sưởi này sao cho chúng vừa gọn nhẹ vừa mạnh mẽ, giúp truyền nhiệt đến chính xác vị trí cần thiết, mà không làm ảnh hưởng đến toàn bộ môi trường chân không.
Thành thật mà nói, việc sử dụng bộ sưởi bằng tia hồng ngoại không phải là phép màu. Nó vẫn có những hạn chế riêng. Do quá trình truyền nhiệt diễn ra rất nhanh, nên rất dễ để vượt qua nhiệt độ mong muốn. Nếu hệ thống điều khiển nhiệt độ không được thiết lập chính xác, nhiệt độ có thể vượt quá mức cần thiết. Ngoài ra, còn có vấn đề liên quan đến sự phản xạ ánh sáng. Nếu các bức tường trong buồng chưa sẵn sàng để chịu đựng loại bức xạ này, nhiệt độ có thể tăng lên ở các thiết bị đắt tiền thay vì vật liệu cần được xử lý.
Giải pháp của chúng tôi là sử dụng các lớp bảo vệ bằng vàng. Điều này giúp tập trung năng lượng vào wafer, ngăn chặn sự lãng phí năng lượng, và giúp hệ thống làm mát hoạt động hiệu quả hơn.