Tại sao chúng ta chuyển từ máy sưởi bằng không khí nóng sang máy sưởi bằng tia hồng ngoại trong môi trường chân không?
Nếu bạn làm việc trong lĩnh vực xử lý bán dẫn, bạn chắc hẳn đã biết rõ vấn đề này. Bạn cần nhiệt, và cần nó ngay lập tức. Trong thời gian dài, chúng ta phải dựa vào phương pháp sưởi bằng luồng khí nóng, nhưng có một vấn đề lớn: không thể dùng khí nóng trong môi trường chân không được. Không có gì để thổi khí nóng cả.
Vì vậy, chúng ta chuyển sang sử dụng máy sưởi bằng tia hồng ngoại phù hợp với môi trường chân không. Đó không chỉ là cách khác để tạo ra nhiệt mà còn giúp tiết kiệm thời gian.
Thời gian luôn trôi nhanh
Khí nóng hoạt động chậm. Bạn phải làm nóng không khí trước, sau đó mới làm nóng các bức tường của buồng xử lý, và cuối cùng mới làm nóng wafer. Quá trình này mất rất nhiều thời gian.
Ngược lại, tia hồng ngoại hoạt động nhanh hơn nhiều. Chúng sử dụng photon để truyền nhiệt; photon di chuyển với tốc độ ánh sáng, và ngay lập tức làm nóng vật thể cần được sưởi. Thời gian cần thiết để làm nóng vật thể giảm từ vài phút xuống còn vài giây thôi. Khi nhà máy hoạt động 24/7, việc tiết kiệm được vài giây mỗi lần sẽ giúp tăng năng suất đáng kể.
Không đơn giản như việc cắm đèn vào điện
Bạn không thể chỉ lấy một chiếc đèn hồng ngoại bất kỳ và đặt nó vào buồng chân không được. Điều đó sẽ phá hủy mọi thứ. Các loại đèn thông thường sẽ “thải khí”, khiến môi trường sạch bị ô nhiễm.
Để tránh điều này, chúng ta sử dụng các lớp vỏ bằng thạch anh chuyên dụng, được thiết kế để hoạt động trong môi trường chân không. Ngay cả sợi dây tóc của đèn cũng phải được chọn lọc kỹ lưỡng, để tránh tình trạng đèn bị cháy do thiếu oxy.
Nhược điểm: Cần chú ý đến vị trí của đèn
Tia hồng ngoại hoạt động nhanh, nhưng chúng chỉ có thể làm nóng những vị trí mà chúng có thể chiếu tới. Nếu vật thể có hình dạng phức tạp, sẽ có những vùng không được làm nóng. Bạn cần chú ý đến vị trí đặt đèn và góc chiếu của chúng. Nếu không, những vùng mép của vật thể sẽ bị nóng quá mức, trong khi phần giữa vẫn còn lạnh.
Một lời khuyên
Hãy kết hợp những chiếc máy sưởi này với bộ điều khiển PID và máy đo nhiệt độ. Bạn có thể muốn tăng công suất đèn để rút ngắn thời gian xử lý, nhưng hãy cẩn thận. Nếu bạn tăng công suất quá mức, bạn có thể làm hư hỏng thạch anh hoặc làm biến dạng vật thể cần được xử lý. Hãy luôn chú ý đến hệ thống làm mát. Bạn muốn wafer được làm nóng, nhưng cũng không muốn làm hỏng các bộ phận khác trong buồng chân không. Sự cân bằng là yếu tố quan trọng nhất.