Sự khác biệt giữa việc sử dụng nhiệt độ từ bức xạ hồng ngoại và không khí nóng: Tại sao công cụ xử lý wafer lại chạy chậm?
Nếu bạn vẫn sử dụng phương pháp sưởi ấm bằng không khí nóng để xử lý các linh kiện bán dẫn, có lẽ bạn đang lãng phí quá nhiều thời gian vào việc chờ đợi.
Phương pháp sưởi ấm bằng không khí nóng hoạt động dựa trên nguyên lý đối lưu. Bạn cần làm nóng toàn bộ không gian bên trong buồng xử lý – mỗi inch khối không khí – trước khi wafer bắt đầu được làm nóng. Đây là một quá trình tốn nhiều thời gian. Thời gian chờ đợi này sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất công việc của bạn.
Vấn đề nằm ở tốc độ.
Phương pháp sưởi ấm bằng bức xạ hồng ngoại thì khác. Phương pháp này không cần quan tâm đến không khí; nó chỉ cần truyền năng lượng trực tiếp vào wafer. Quá trình này diễn ra rất nhanh. Thay vì chờ đợi không khí nóng lan tỏa khắp buồng xử lý, ánh sáng hồng ngoại sẽ trực tiếp tác động lên wafer, giúp nó được làm nóng ngay lập tức. Nhờ đó, thời gian cần thiết để bắt đầu và kết thúc quá trình xử lý sẽ giảm đi đáng kể. Khi loại bỏ được sự chậm trễ này, hiệu suất xử lý sẽ tăng lên đáng kể.
Ngoài ra, phương pháp này còn giúp kiểm soát nhiệt độ một cách tốt hơn. Với phương pháp sưởi ấm bằng không khí nóng, bạn luôn phải lo lắng về những “vùng lạnh” do các khoảng không khí hoặc dòng chảy khí bất thường gây ra. Điều này rất phiền phức. Còn với phương pháp sưởi ấm bằng bức xạ hồng ngoại, chúng ta có thể kiểm soát nhiệt độ một cách chính xác hơn. Chúng ta chỉ cần điều chỉnh vị trí các bóng đèn để bù đắp cho sự mất nhiệt ở các mép, và như vậy tính đồng đều của nhiệt độ sẽ được đảm bảo.
Nhưng có một điều cần lưu ý: bạn không thể lơ là việc lựa chọn thiết bị phù hợp. Vì bức xạ hồng ngoại hoạt động rất nhanh, bạn cần sử dụng cảm biến có tốc độ phản ứng cao và hệ thống điều khiển PID chính xác. Nếu cảm biến hoạt động chậm, bạn sẽ vượt quá mức nhiệt độ mong muốn, khiến wafer bị cháy trước khi hệ thống kịp ngắt nguồn.
Đó là cái giá mà bạn cần chuẩn bị chấp nhận.
Bức xạ hồng ngoại là công cụ mạnh mẽ, nhưng nó chỉ có thể làm nóng những vật thể nằm trong tầm nhìn của nó. Nếu công cụ xử lý của bạn có các khe sâu hoặc hình dạng phức tạp, bạn sẽ gặp phải vấn đề liên quan đến sự phân bố nhiệt không đồng đều. Bạn không thể đơn giản chỉ gắn bóng đèn hồng ngoại vào thiết bị cũ rồi coi như xong. Bạn cần phải thiết kế lại toàn bộ cấu trúc thiết bị để đảm bảo có tầm nhìn rõ ràng vào wafer.