Tại sao chúng ta chuyển sang sử dụng bộ phát tia hồng ngoại để xử lý vật liệu bán dẫn không chứa chì
Nhu cầu về các tiêu chuẩn thân thiện với môi trường, không chứa chì đã buộc chúng ta phải suy nghĩ lại cách xử lý các vật liệu bán dẫn. Những lò sưởi truyền thống không còn phù hợp nữa. Đó là lý do tại sao chúng ta chuyển sang sử dụng bộ phát tia hồng ngoại trong các buồng chân không.
Thay vì sử dụng không khí để tạo nhiệt, bộ phát tia hồng ngoại sử dụng bức xạ điện từ. Đây là phương pháp hiệu quả hơn nhiều. Không cần phải sử dụng các chất hóa học độc hại nữa, và lượng khí thải carbon trong quá trình sấy cũng giảm đáng kể.
Xử lý nhiệt trong môi trường chân không
Vấn đề khó khăn ở đây là trong môi trường chân không, hiện tượng đối lưu không xảy ra. Bạn không thể sử dụng không khí nóng để tạo nhiệt được. Bộ phát tia hồng ngoại giải quyết vấn đề này bằng cách truyền photon trực tiếp vào vật liệu cần xử lý. Điều này giúp việc xử lý diễn ra nhanh chóng hơn. Bạn có thể xử lý các chất kết dính và hợp chất quang học mà không cần phải lãng phí năng lượng để làm nóng toàn bộ buồng xử lý. Chúng ta chỉ cần tập trung vào những vùng mà vật liệu có khả năng hấp thụ tia hồng ngoại, còn những vùng khác thì không cần xử lý.
Các thành phần cấu tạo bộ phát tia hồng ngoại
Để đạt được nhiệt độ cần thiết, chúng ta sử dụng các bộ phát tia hồng ngoại có bước sóng ngắn hoặc trung bình. Những bộ phát này có khả năng tạo ra nhiều năng lượng trong một không gian rất nhỏ. Chúng thường được bọc trong thạch anh để tránh làm ô nhiễm các tấm wafer. Nhưng có một điểm cần lưu ý: vì không có không khí để mang nhiệt ra khỏi bộ phát, nên chúng ta cần có hệ thống làm mát bằng nước để duy trì hoạt động của bộ phát. Đừng bỏ qua bước này. Nếu hệ thống làm mát bị hỏng, các bộ phận liên quan sẽ bị hư hỏng ngay lập tức.
Những ưu và nhược điểm của phương pháp này
Tốc độ xử lý rất nhanh. Thời gian xử lý có thể được rút ngắn từ vài giờ xuống còn vài phút. Nhưng phương pháp này không hoàn hảo. Tia hồng ngoại chỉ có thể chiếu vào những vùng nhất định. Nếu các bộ phận cần xử lý có hình dạng phức tạp, thì sẽ có những vùng không được chiếu sáng. Để khắc phục điều này, bạn cần sử dụng nhiều bộ phát tia hồng ngoại hoặc sử dụng các tấm phản xạ để đảm bảo rằng toàn bộ bề mặt wafer đều được chiếu sáng đều.
Ưu điểm lớn nhất của phương pháp này là giúp tránh việc thải ra môi trường các chất độc hại. Đây là phương pháp sạch hơn và nhanh hơn để xử lý vật liệu bán dẫn không chứa chì – miễn là hệ thống cung cấp năng lượng và hệ thống làm mát có thể đáp ứng được nhu cầu.