Tại sao chúng ta lại từ bỏ phương pháp sử dụng không khí nóng trong quy trình chế tạo linh kiện bán dẫn?
Hầu hết các nhà máy sản xuất linh kiện bán dẫn vẫn còn sử dụng phương pháp sử dụng không khí nóng để làm khô và xử lý các tấm wafer. Đó là phương pháp cũ kỹ, và thực sự rất phiền phức.
Không khí là chất dẫn nhiệt kém. Để đạt được nhiệt độ mong muốn cho tấm wafer, người ta phải làm nóng toàn bộ buồng xử lý. Điều này giống như việc cố gắng làm nóng một hạt đậu bằng cách làm nóng cả căn bếp vậy. Điều này khiến lãng phí rất nhiều năng lượng và làm chậm quá trình xử lý.
Giải pháp: Sử dụng ánh sáng hồng ngoại
Đây chính là lúc ánh sáng hồng ngoại trở thành giải pháp tuyệt vời. Thay vì sử dụng không khí như phương tiện truyền nhiệt, ánh sáng hồng ngoại truyền năng lượng trực tiếp vào vật liệu cần xử lý.
Phương pháp này rất nhanh. Bạn không cần phải chờ đợi quạt thổi không khí nóng qua bề mặt vật liệu nữa. Ánh sáng hồng ngoại tác động lên vật liệu, khiến các phân tử bắt đầu rung động, và vật liệu sẽ nhanh chóng đạt đến nhiệt độ mong muốn.
Trong các quy trình xử lý phức tạp, phương pháp này thực sự cứu cánh. Nếu hiện tại bạn phải mất 10 phút để xử lý một tấm wafer bằng lò sưởi thông thường, thì với phương pháp sử dụng ánh sáng hồng ngoại, thời gian này có thể giảm xuống chỉ còn vài giây.
Tiết kiệm diện tích, ít rối rắm hơn
Khi loại bỏ việc sử dụng không khí nóng, bạn có thể giảm kích thước của các thiết bị cần thiết. Bạn không cần những chiếc quạt lớn hay các ống dẫn nhiệt cồng kềnh nữa. Các máy móc trở nên nhỏ gọn hơn, giúp tiết kiệm diện tích trong nhà máy.
Ngoài ra, bạn còn có thể kiểm soát nhiệt độ một cách chính xác hơn. Với phương pháp sưởi ấm theo từng khu vực, bạn có thể làm nóng chỉ một điểm trên tấm wafer mà không làm nóng toàn bộ buồng xử lý.
Nhược điểm
Tuy nhiên, ánh sáng hồng ngoại không phải là giải pháp hoàn hảo. Nó chỉ hoạt động hiệu quả khi có thể “nhìn thấy” được vùng cần xử lý.
Nếu các bộ phận cần xử lý có hình dạng kỳ lạ hoặc có những lỗ sâu, thì ánh sáng hồng ngoại sẽ không thể tác động được vào những vùng đó. Bạn vẫn cần sử dụng nguồn nhiệt thông thường hoặc các thiết bị xoay để đảm bảo nhiệt độ đồng đều trên toàn bộ bề mặt vật liệu.
Lưu ý: Các bóng đèn hồng ngoại công suất cao sẽ tạo ra lượng nhiệt lớn. Nếu bạn không xử lý tốt vấn đề làm mát và bảo vệ các linh kiện, chúng có thể bị hỏng ngay lập tức.
Nhưng nếu thời gian xử lý là yếu tố cản trở bạn, thì ánh sáng hồng ngoại chính là giải pháp tốt nhất. Nó biến quá trình xử lý chậm chạp và phiền phức thành quá trình nhanh chóng và hiệu quả.