Sự so sánh giữa phương pháp sưởi bằng tia hồng ngoại và phương pháp sưởi bằng luồng khí nóng trong phòng sạch dùng cho ngành chế tạo linh kiện bán dẫn
Khi lựa chọn lò sấy phù hợp cho quy trình chế tạo linh kiện bán dẫn, việc lựa chọn giữa phương pháp sưởi bằng luồng khí nóng và phương pháp sưởi bằng tia hồng ngoại phụ thuộc vào cách truyền năng lượng. Phương pháp sưởi bằng luồng khí nóng dựa vào lớp không khí xung quanh vật thể cần được sưởi; lớp không khí này được làm nóng trước, sau đó mới làm nóng vật thể. Phương pháp này khá chậm. Ngược lại, phương pháp sưởi bằng tia hồng ngoại không cần qua bước trung gian này; năng lượng được truyền trực tiếp từ bức xạ điện từ sang vật thể cần được sưởi.
Vấn đề liên quan đến thời gian
Trong quy trình chế tạo linh kiện bán dẫn, “thời gian” là yếu tố quan trọng nhất. Các lò sấy sử dụng luồng khí nóng cần thời gian dài để làm nóng toàn bộ không gian bên trong lò. Năng lượng bị lãng phí khi dùng để làm nóng các bức tường và luồng khí. Trong khi đó, các lò sưởi bằng tia hồng ngoại có thể đạt nhiệt độ hoạt động chỉ trong vài giây. Điều này giúp rút ngắn thời gian chuẩn bị. Vì nhiệt lượng được truyền trực tiếp, nên độ trễ nhiệt của toàn bộ lò không còn là yếu tố ảnh hưởng đến thời gian xử lý nữa.
Độ chính xác và kiểm soát ô nhiễm
Các phòng sạch rất ghét hiện tượng nhiễu loạn trong luồng khí. Các hệ thống sử dụng luồng khí nóng cần máy quạt có tốc độ cao để tránh tạo ra những vùng lạnh. Nhưng máy quạt này lại tạo ra các hạt bụi và gây ra sự không ổn định trong luồng khí. Ngược lại, các lò sưởi bằng tia hồng ngoại không cần máy quạt; do đó không có nguy cơ tạo ra các hạt bụi. Bạn sẽ có môi trường nhiệt ổn định, mà không lo ngại việc các chất ô nhiễm bay vào wafer.
Những yếu tố kỹ thuật cần lưu ý
Tia hồng ngoại không phải là giải pháp hoàn hảo. Đây là công nghệ yêu cầu phải có tầm nhìn rõ ràng giữa nguồn phát tia và vật thể cần được sưởi. Nếu các vật thể được xếp chồng lên nhau hoặc có cấu trúc phức tạp, thì sẽ xuất hiện những vùng lạnh mà tia hồng ngoại không thể tiếp cận được. Bạn cần sử dụng bộ điều khiển đa khu vực hoặc các thiết bị phản xạ để truyền năng lượng vào những vùng này. Ngoài ra, do mật độ nhiệt cao, vật thể cần được sưởi có thể vượt quá nhiệt độ mong muốn nếu bộ điều khiển PID không được cài đặt đúng cách. Bạn cần sử dụng các cảm biến nhiệt có khả năng phản ứng nhanh để tránh làm hỏng vật thể cần được sưởi.