Mengapa Pemanasan menggunakan Inframerah Lebih Unggul Berbanding Udara Panas dalam Proses Semikonduktor
Jika anda pernah terlibat dalam proses pengeluaran semikonduktor, pasti anda tahu betapa menyakitkannya hati apabila terpaksa menunggu. Khususnya, menunggu sehingga bahan yang akan diproses mencapai suhu yang diinginkan.
Selama ini, kita bergantung pada sistem pemanasan menggunakan udara panas. Namun, masalahnya ialah udara hanyalah “perantara” sahaja. Udara dipanaskan terlebih dahulu, kemudian dinding ruangan pun akan panas, dan akhirnya wafer tersebut juga akan panas. Proses ini sangat lambat.
Dengan menggunakan sistem vakum pula, perantara tersebut tidak diperlukan lagi. Tiada udara yang perlu dipanaskan. Oleh itu, kita menggunakan lampu inframerah untuk menghantar tenaga secara langsung ke permukaan wafer. Tiada masa menunggu, tiada halangan.
“Kos Masa”
Sistem pemanasan menggunakan udara panas mempunyai banyak kelemahan dari segi inersia haba. Ia seolah-olah seperti cuba memanaskan kolam renang menggunakan pengering rambut – masa yang dibazirkan untuk memanaskan persekitaran tersebut sangat banyak. Kos masa ini akan menurunkan produktiviti semasa proses pemanasan dan penyejukan.
Lampu inframerah pula dapat mengelakkan masalah ini. Foton-fotonnya akan sampai ke sasaran dengan segera. Dalam proses pemprosesan termal yang cepat, masa yang diperlukan untuk memanaskan wafer dapat dikurangkan daripada minit kepada saat sahaja. Anda tidak perlu menunggu lama lagi.
Cabaran dalam Penggunaan Lampu Inframerah
Namun, anda tidak boleh sekadar meletakkan mentol lampu ke dalam bilik vakum dan menganggapnya sudah siap. Anda perlu menghadapi masalah seperti pengeluaran gas berbahaya akibat tekanan vakum yang rendah. Jika penyegel bilik vakum tidak berkualiti atau kotak kuarza yang digunakan tidak sesuai, bahan kotoran akan merosakkan wafer tersebut. Itu merupakan situasi yang sangat buruk.
Selain itu, perlu juga dipertimbangkan faktor kuasa yang digunakan. Tube berkuasa tinggi memang efektif, tetapi jika lampu terlalu dekat dengan wafer, akan timbul titik panas. Ia memerlukan keseimbangan yang tepat antara jarak fokus lampu dan jisim haba wafer. Jika terlalu banyak tenaga dialirkan ke wafer yang nipis, wafer tersebut akan rosak akibat tekanan haba yang berlebihan.
Kelebihan Penggunaan Lampu Inframerah
Salah satu kelebihan utama lampu inframerah ialah ia tidak memerlukan saluran udara yang besar. Ia juga membolehkan kawalan suhu yang lebih baik. Berbeza dengan sistem udara biasa, suhu di pelbagai bahagian wafer dapat dikawal dengan lebih tepat.
Perlu diingat juga agar sistem penyejukan berfungsi dengan baik. Memandangkan dinding bilik vakum menyerap tenaga radiasi, sistem penyejukan yang efektif sangat penting. Jika tidak, pam vakum akan menjadi terlalu panas.