Tại sao chúng ta thay thế lò sấy bằng khí nóng bằng đèn hồng ngoại trong quy trình sản xuất chip
Nếu bạn từng làm việc trong lĩnh vực chế tạo bán dẫn, bạn chắc hẳn đã biết rõ những hạn chế của các lò sấy sử dụng khí nóng. Bạn phải bật lò lên, rồi chờ đợi một thời gian dài. Có vẻ như bạn đang phải làm nóng cả căn phòng chỉ để làm nóng một tấm wafer duy nhất.
Đó là lý do tại sao ngày càng nhiều người chuyển sang sử dụng đèn hồng ngoại để xử lý các vật liệu. Đèn hồng ngoại hoạt động dựa trên nguyên lý truyền năng lượng bằng bức xạ. Năng lượng này không qua trung gian là không khí, mà trực tiếp tác động lên vật liệu cần xử lý.
Sự bực bội do thời gian chờ đợi
Các hệ thống sử dụng khí nóng có độ trễ nhiệt cao. Nói cách khác, chúng mất rất nhiều thời gian để hoạt động. Khi sử dụng lò sấy kiểu đối lưu, bạn phải chờ vài phút, thậm chí vài giờ để lò đạt được nhiệt độ cần thiết. Trong môi trường sản xuất với khối lượng công việc lớn, điều này thật sự là sự lãng phí thời gian.
Đèn hồng ngoại loại bỏ được yếu tố trung gian này. Chúng cho phép chúng ta tập trung năng lượng vào vùng cần xử lý. Nhờ đó, quá trình xử lý diễn ra nhanh chóng, chỉ trong vài giây hoặc vài phút. Điều này giúp rút ngắn thời gian xử lý công việc.
Đưa nhiệt lượng đến vị trí cần thiết
Chúng tôi chọn những chiếc đèn hồng ngoại có mật độ nhiệt cao. Vấn đề với các lò sấy sử dụng khí nóng là chúng chỉ làm nóng bề mặt vật liệu, sau đó mới dùng cơ chế truyền nhiệt chậm để làm nóng toàn bộ vật liệu. Điều này giống như việc cố gắng làm tan băng bằng cách đặt miếng thịt vào phòng ấm.
Ngược lại, đèn hồng ngoại có thể xuyên qua vật liệu. Điều này giúp quá trình xử lý diễn ra đồng đều, mà không cần phải làm nóng toàn bộ máy móc.
Nhược điểm: Độ mạnh của đèn hồng ngoại
Tuy nhiên, đèn hồng ngoại không phải là “phép màu”. Mặc dù chúng hoạt động nhanh, nhưng chúng cũng rất mạnh. Do đó, nếu các bộ điều khiển nhiệt không được điều chỉnh chính xác, nhiệt độ có thể vượt quá mức cho phép.
Bạn không thể chỉ cần “đặt và quên” như khi sử dụng lò sấy kiểu đối lưu. Bạn cần phải kiểm soát khoảng cách giữa đèn và vật liệu cần xử lý một cách chính xác, đồng thời sử dụng các cảm biến để phản ứng nhanh. Nếu không cẩn thận, bạn có thể làm cháy wafer.
Ngoài ra, bạn còn cần đảm bảo rằng hệ thống làm mát có thể xử lý được những dao động nhiệt độ đột ngột. Nếu không, các thiết bị xung quanh cũng sẽ bị ảnh hưởng. Điều này đòi hỏi sự tỉ mỉ hơn, nhưng thời gian tiết kiệm được sẽ mang lại lợi ích lớn.