Tia hồng ngoại so với phương pháp đối lưu cưỡng bức: Những thực tế trong quy trình xử lý trong môi trường chân không
Nếu bạn đã từng thử chuyển từ phương pháp sử dụng khí nóng sang việc sử dụng lò sưởi tia hồng ngoại trong môi trường chân không, bạn sẽ nhận ra rằng điều này thay đổi hoàn toàn cách thức kiểm soát nhiệt độ trong quy trình xử lý.
Điểm khác biệt là: phương pháp đối lưu cưỡng bức cần có một chất trung gian để truyền nhiệt. Nhưng trong môi trường chân không thì không còn chất trung gian nào nữa. Bạn không thể “thổi” nhiệt vào bề mặt wafer khi không có không khí để truyền nhiệt. Đó chính là lúc tia hồng ngoại phát huy tác dụng. Nó sử dụng bức xạ điện từ để truyền nhiệt trực tiếp vào bề mặt cần xử lý, mà không cần chất trung gian nào.
Thời gian xử lý
Các hệ thống sử dụng khí nóng hoạt động chậm. Chúng có độ trễ nhiệt lớn, khiến bạn phải chờ vài phút, thậm chí vài giờ, cho đến khi buồng xử lý ổn định nhiệt độ. Điều này rất phiền phức.
Ngược lại, lò sưởi tia hồng ngoại hoạt động gần như ngay lập tức. Thời gian cần thiết để nâng nhiệt độ từ vài phút xuống còn vài giây. Khi bạn muốn tăng tốc độ xử lý, việc có thể nâng nhiệt độ ngay lập tức mà không làm ấm toàn bộ buồng xử lý chính là giải pháp tốt nhất.
Sử dụng lò sưởi tia hồng ngoại trong phòng sạch
Tất nhiên, bạn không thể đơn giản sử dụng bất kỳ loại đèn nào trong phòng sạch. Các loại đèn tia hồng ngoại dành cho môi trường chân không cần được làm từ chất liệu thạch anh và filament chất lượng cao, vì việc thoát khí ra ngoài là một vấn đề nghiêm trọng. Chỉ cần một chút tạp chất thôi cũng có thể phá hủy môi trường sạch trong phòng sạch.
Chúng tôi sử dụng các vật liệu có độ tinh khiết cao để duy trì môi trường chân không. Điều tuyệt vời nhất là bạn có thể sử dụng lượng năng lượng lớn trong diện tích nhỏ. Bạn có thể tập trung nhiệt vào những vùng cụ thể trên bề mặt wafer, nhờ đó tránh được tình trạng các mép của wafer bị cháy trong khi phần giữa vẫn còn lạnh.
Những hạn chế
Tuy nhiên, tia hồng ngoại không phải là giải pháp hoàn hảo. Vì nhiệt được truyền rất nhanh, nếu bạn sử dụng lò sưởi quá mạnh, vật liệu có thể bị tổn thương. Bạn cần đảm bảo rằng các bộ điều khiển PID có thể hoạt động hiệu quả. Nếu các cảm biến hoạt động chậm, nhiệt độ có thể vượt mức cho phép, khiến toàn bộ sản phẩm bị hỏng.
Ngoài ra, đừng quên về hệ thống làm mát. Hệ thống làm mát cần phải mạnh mẽ để loại bỏ nhiệt nhanh chóng sau khi quy trình kết thúc. Nếu không, tất cả những giây phút tiết kiệm được trong quá trình nâng nhiệt sẽ bị lãng phí trong quá trình làm mát.