Hãy ngừng chờ đợi nữa: Tại sao phương pháp sưởi bằng bức xạ hồng ngoại lại vượt trội hơn phương pháp sử dụng khí nóng trong quy trình xử lý wafer?
Nếu bạn từng làm việc trong lĩnh vực chế tạo chip bán dẫn, bạn chắc hẳn hiểu rõ cảm giác bực bội khi phải chờ đợi. Hầu hết chúng ta đều quen với phương pháp sử dụng khí nóng. Chúng ta thổi khí nóng vào bề mặt wafer và hy vọng rằng nhiệt lượng sẽ thấm vào bên trong wafer. Nhưng vấn đề là phương pháp này rất chậm. Bạn phải chờ cho khí nóng lên nhiệt độ cần thiết, rồi lại phải chờ cho nhiệt lượng đó thấm vào wafer. Điều này giống như việc chờ sơn khô trong khi thời gian sản xuất vẫn tiếp tục trôi qua.
Bí quyết nằm ở việc loại bỏ yếu tố trung gian. Với phương pháp sưởi bằng bức xạ hồng ngoại, chúng ta không cần sử dụng khí nóng nữa. Thay vào đó, chúng ta sử dụng bức xạ điện từ để truyền nhiệt trực tiếp vào bề mặt wafer. Quá trình này diễn ra với tốc độ ánh sáng. Bạn không cần phải chờ cho buồng sưởi “nóng lên”. Chỉ cần bật công tắc, wafer sẽ ngay lập tức hấp thụ năng lượng đó.
Đối với các kỹ sư, đây là một lợi thế lớn. Nếu phương pháp sử dụng khí nóng mất 10 phút để đạt được nhiệt độ cần thiết, thì hệ thống sưởi bằng bức xạ hồng ngoại có thể hoàn thành việc này trong vài giây. Điều này giúp tiết kiệm rất nhiều thời gian.
Đảm bảo nhiệt độ ổn định
Tất nhiên, tốc độ cao cũng có thể gây ra rủi ro nếu không kiểm soát được. Không ai muốn các wafer bị hỏng do sự thay đổi đột ngột về nhiệt độ.
Đó là lý do tại sao chúng ta sử dụng cảm biến hồng ngoại để theo dõi nhiệt độ bề mặt wafer một cách liên tục. Hệ thống này sẽ tự động điều chỉnh mức năng lượng được cung cấp để duy trì nhiệt độ ổn định. Trong lĩnh vực này, sự thay đổi nhiệt độ chỉ 5 độ cũng có thể phá hủy mọi thứ. Vì vậy, việc có một hệ thống kiểm soát nhiệt độ ổn định thực sự rất quan trọng.
Lợi ích khác
Một lợi ích nữa là diện tích sử dụng được giải phóng. Bạn có thể loại bỏ những máy thổi khí cồng kềnh và các đường ống phức tạp, vốn chiếm một nửa diện tích phòng.
Nhược điểm
Tuy nhiên, phương pháp này cũng có nhược điểm: bức xạ hồng ngoại chỉ có thể truyền nhiệt theo một hướng nhất định. Nếu wafer có hình dạng phức tạp, bạn sẽ gặp phải những vùng lạnh trên bề mặt wafer. Bạn cần phải tính toán kỹ lưỡng vị trí đặt các bóng đèn và góc chiếu của chúng. Nếu không, wafer sẽ bị biến dạng. Tuy nhiên, một khi bạn đã tính toán đúng, tốc độ sưởi sẽ giúp bù đắp cho những công sức đó.