Tại sao việc sử dụng bộ gia nhiệt hồng ngoại lại vượt trội hơn so với phương pháp sử dụng không khí nóng trong quy trình xử lý chất bán dẫn?
Nếu bạn từng tham gia vào quy trình xử lý chất bán dẫn, chắc hẳn bạn đã hiểu rõ cảm giác khó chịu khi phải chờ đợi. Đặc biệt là việc chờ cho các bộ phận được làm nóng.
Trong thời gian dài, chúng ta vẫn sử dụng phương pháp sử dụng không khí nóng để làm nóng các bộ phận. Nhưng vấn đề là: không khí chỉ đóng vai trò trung gian mà thôi. Bạn phải làm nóng không khí trước, sau đó không khí mới làm nóng các bề mặt liền kề, và cuối cùng mới làm nóng wafer. Quy trình này rất chậm và kém hiệu quả.
Khi chuyển sang phương pháp sử dụng chân không, vai trò của không khí như trung gian sẽ bị loại bỏ. Không còn không khí nào để di chuyển nữa. Vì vậy, chúng ta sử dụng đèn hồng ngoại để truyền năng lượng trực tiếp vào wafer. Không cần phải chờ đợi hay đi vòng qua các bộ phận trung gian nữa.
“Chi phí thời gian”
Các hệ thống sử dụng không khí nóng truyền thống có tính trễ nhiệt cao. Việc làm nóng chúng giống như việc cố gắng làm nóng một hồ bơi bằng máy sấy tóc – bạn sẽ lãng phí rất nhiều thời gian chỉ để chuẩn bị môi trường cần thiết. Chi phí thời gian này làm giảm năng suất công việc trong quá trình khởi động và ngắt quá trình xử lý.
Ngược lại, bộ gia nhiệt hồng ngoại giúp tránh được vấn đề này. Ánh sáng hồng ngoại có thể truyền trực tiếp vào wafer mà không cần qua bất kỳ bộ phận trung gian nào.
Trong quy trình xử lý nhanh, điều này thật tuyệt vời. Thời gian khởi động có thể được rút ngắn từ vài phút xuống chỉ vài giây. Bạn không còn phải chờ đợi nữa, mà có thể bắt đầu công việc ngay lập tức.
Những khó khăn cần lưu ý
Tuy nhiên, bạn không thể đơn giản đặt một bóng đèn vào buồng chân không là xong. Bạn cần phải xử lý vấn đề thoát khí. Nếu các chi tiết kín khí không đạt tiêu chuẩn chân không, hoặc các lớp bảo vệ bằng thạch anh không phù hợp, chất bẩn sẽ thấm vào wafer. Đó là điều mà bạn không muốn xảy ra.
Ngoài ra, còn có vấn đề về cân bằng năng lượng. Các bóng đèn có công suất cao có thể tạo ra nhiệt lượng lớn, nhưng nếu bóng đèn quá gần wafer, sẽ tạo ra các điểm nóng. Đây là một vấn đề phức tạp liên quan đến khoảng cách giữa bóng đèn và wafer. Nếu áp dụng quá nhiều năng lượng vào wafer mỏng, wafer có thể bị biến dạng hoặc bị tổn thương do nhiệt.
Lợi ích của việc sử dụng bộ gia nhiệt hồng ngoại
Một ưu điểm lớn của bộ gia nhiệt hồng ngoại là chúng không cần những ống dẫn khí khổng lồ. Chúng chiếm ít không gian hơn nhiều.
Ngoài ra, bạn có thể điều chỉnh nhiệt độ ở các vùng khác nhau trên wafer. Thay vì có sự chênh lệch nhiệt độ giữa các vùng, bạn có thể kiểm soát nhiệt độ một cách chính xác.
Chỉ cần lưu ý một điều: hãy kiểm soát tốt hệ thống làm mát. Vì các bức tường trong buồng chân không sẽ hấp thụ nhiệt, nên bạn cần một hệ thống làm mát hiệu quả. Nếu không, các máy bơm chân không sẽ bị quá nhiệt.