Ngừng việc sử dụng phương pháp đun nóng truyền thống: Cách tốt hơn để làm nóng các tấm wafer
Khi bạn muốn làm nóng các tấm wafer, điều quan trọng là năng lượng cần được truyền trực tiếp vào bề mặt của chúng. Bạn không muốn năng lượng này rơi vào các bức tường của máy móc.
Vấn đề là các bóng đèn hồng ngoại thông thường sẽ tỏa nhiệt ra mọi hướng, 360 độ. Trong một buồng sản xuất bán dẫn có diện tích hạn chế, điều này gây ra nhiều vấn đề. Các bức tường bên trong buồng sẽ trở thành những “khẩu trang hấp thụ nhiệt”, tạo ra những vùng có nhiệt độ cao, có thể làm hư hỏng các linh kiện hoặc thậm chí gây bỏng cho người vô tình chạm vào những vùng đó.
Tập trung năng lượng nhiệt
Đây chính là lúc các bóng đèn hồng ngoại có khả năng hướng năng lượng sang một hướng cụ thể trở nên hữu ích. Thay vì chỉ đơn giản đặt một ống thủy tinh vào buồng sản xuất, chúng ta sử dụng các bộ phận phản xạ và lớp phủ đặc biệt để hướng năng lượng về phía tấm wafer. Bằng cách này, chúng ta có thể tránh lãng phí năng lượng vào các bức tường và các bộ phận khác của buồng sản xuất. Kết quả là tấm wafer sẽ đạt được nhiệt độ mong muốn, trong khi bề mặt bên ngoài của buồng vẫn giữ được nhiệt độ ổn định, an toàn để chạm vào.
Khoảng cách lý tưởng
Việc xác định khoảng cách phù hợp giữa bóng đèn và tấm wafer cũng là một vấn đề cần được xem xét kỹ lưỡng. Nếu đặt bóng đèn quá gần, nó sẽ tạo ra những vùng có nhiệt độ cao trên bề mặt tấm wafer. Nhưng nếu đặt bóng đèn quá xa, năng lượng sẽ không đủ mạnh để làm tăng nhiệt độ nhanh chóng. Chúng ta thường xác định khoảng cách lý tưởng bằng cách xem xét công suất của bóng đèn và mức độ gradient nhiệt độ mong muốn. Chỉ cần có đủ khoảng cách để năng lượng có thể lan tỏa đều khắp bề mặt tấm wafer là được.
Nhược điểm
Tuy nhiên, đây không phải là giải pháp hoàn hảo. Vẫn có những hạn chế. Do chúng ta tập trung năng lượng vào một điểm cụ thể, nên mật độ nhiệt ở điểm đó sẽ rất cao. Nếu bộ điều khiển PID không được điều chỉnh đúng cách, nhiệt độ có thể vượt quá mức mong muốn ngay lập tức. Một điều quan trọng nữa là phải giữ cho các bộ phận phản xạ luôn sạch sẽ. Một chút bụi hay chất hóa học cũng có thể làm lệch hướng năng lượng. Khi đó, chúng ta lại quay trở lại với vấn đề nhiệt độ quá cao mà chúng ta đang cố gắng giải quyết.