Tại sao chúng ta lại chuyển sang sử dụng phương pháp sưởi ấm bằng tia hồng ngoại ngắn bước sóng trong quy trình sản xuất chip?
Nếu bạn từng dành thời gian để nâng cấp thiết bị trong phòng sạch, bạn chắc hẳn đã hiểu rõ những khó khăn liên quan đến việc làm nóng không khí. Đó là bước trong quy trình mà luôn khiến người ta cảm thấy mất thời gian.
Hầu hết các nhà máy sản xuất chip cũ vẫn sử dụng phương pháp sưởi ấm bằng không khí nóng. Vấn đề là phương pháp này yêu cầu phải làm nóng không khí trước, sau đó mới hy vọng rằng hơi nóng sẽ thấm vào bề mặt wafer. Quá trình này rất chậm và lãng phí thời gian. Thực sự, điều này rất phiền phức khi bạn cần hoàn thành công việc trong một thời hạn nhất định.
Đó là lý do tại sao nhiều người chuyển sang sử dụng phương pháp sưởi ấm bằng tia hồng ngoại ngắn bước sóng. Phương pháp này loại bỏ được bước trung gian không cần thiết.
Không cần phải làm nóng không khí nữa
Hãy nghĩ về điều này: phương pháp sưởi ấm bằng không khí nóng dựa vào hiện tượng đối lưu, tức là chờ đợi cho đến khi không khí đủ nóng để thấm vào bề mặt wafer. Trong khi đó, tia hồng ngoại không quan tâm đến không khí; nó sử dụng bức xạ điện từ để truyền năng lượng trực tiếp vào vật liệu. Bạn không cần phải mất thời gian để làm nóng cả căn phòng nữa; bạn chỉ cần làm nóng chính bộ phận cần được xử lý. Thời gian chờ đợi giữa lúc bật thiết bị và khi nhiệt độ đạt mức mong muốn gần như bằng không.
Số lượng wafer tăng lên, diện tích sử dụng giảm xuống
Khi chuyển sang phương pháp sưởi ấm bằng tia hồng ngoại, khu vực sưởi ấm có thể được thu nhỏ lại đáng kể. Vì nhiệt độ được tập trung cao, bạn không cần phải sử dụng những buồng sưởi lớn nữa. Điều này giúp tiết kiệm một lượng diện tích đáng kể trong nhà máy.
Nhưng điểm mạnh nhất của phương pháp này chính là tốc độ. Hãy tưởng tượng rằng quy trình nung wafer từ 10 phút có thể được rút ngắn xuống còn 2 phút. Như vậy, bạn có thể xử lý nhiều wafer hơn mỗi giờ, mà không cần phải mua thêm nhiều thiết bị mới.
Những hạn chế của phương pháp này
Tuy nhiên, tia hồng ngoại cũng không phải là giải pháp hoàn hảo. Nó có những hạn chế riêng. Vì nhiệt độ được tập trung cao, có thể xảy ra tình trạng “bóng tối” – tức là ánh sáng hồng ngoại không thể chiếu vào tất cả các vị trí trên bề mặt wafer. Trong trường hợp đó, bạn vẫn cần sử dụng phương pháp đối lưu để bù đắp cho những chỗ chưa được chiếu sáng.
Một lưu ý nữa: những bóng đèn có công suất cao sẽ rất nóng ở các đầu dây kết nối. Nếu bạn hoạt động 24/7, hãy chú ý đến việc lựa chọn dây dẫn và quạt làm mát phù hợp. Nếu không, bạn sẽ gặp phải tình trạng các đầu dây bị cháy và máy móc phải ngừng hoạt động một cách bất ngờ.