Hãy ngừng chờ đợi cho đến khi không khí được làm nóng đi! Sự kỳ diệu của tia hồng ngoại và thủy tinh thạch anh
Hãy thành thật mà nói – việc chờ đợi cho đến khi không khí được làm nóng thật sự rất phiền phức. Trong các nhà máy sản xuất chất bán dẫn, những giây “không hoạt động” này tích lũy dần, làm chậm quá trình sản xuất.
Đó là lý do tại sao chúng ta sử dụng đèn hồng ngoại tia ngắn kết hợp với tấm chắn bằng thủy tinh thạch anh có độ tinh khiết cao. Thay vì cố gắng làm nóng không khí, tia hồng ngoại trực tiếp truyền năng lượng vào bề mặt wafer. Đây chính là sự thay đổi hoàn toàn trong cách chúng ta xử lý nhiệt.
Tại sao tia hồng ngoại lại vượt trội hơn không khí nóng?
Hãy nghĩ về lò nướng thông thường: bạn phải làm nóng không khí trước, sau đó mới có thể làm nóng vật thể được đặt bên trong lò. Quá trình này rất chậm, và bạn phải tiêu tốn rất nhiều năng lượng chỉ để làm nóng toàn bộ buồng lò, chỉ để làm nóng một chiếc wafer.
Còn tia hồng ngoại thì khác. Nó truyền năng lượng trực tiếp vào mục tiêu. Khi bạn bật đèn, thời gian cần thiết để đạt được nhiệt độ mong muốn giảm drastically – từ vài phút xuống còn vài giây. Điều này giống như việc bật công tắc ánh sáng vậy.
Vai trò của tấm chắn thủy tinh thạch anh
Bạn không thể để đèn hoạt động mà không có tấm chắn bảo vệ. Tại sao lại là thủy tinh thạch anh? Bởi vì nó có thể chịu đựng nhiệt độ cao mà không bị nóng chảy, đồng thời cho phép các tia hồng ngoại đi qua mà không bị chặn lại. Nhưng vai trò của tấm chắn còn nằm ở việc bảo vệ wafer khỏi bị tổn thương do nhiệt độ cao. Nếu không có tấm chắn, wafer có thể bị nứt, và đèn cũng sẽ nhanh chóng bị hỏng. Ngoài ra, tấm chắn còn giúp giảm mức độ nhiệt độ cực đoan, tránh gây tổn hại cho wafer.
Điểm khó khăn
Tia hồng ngoại rất nhanh, nhưng nó cũng có tính chất hướng dẫn rất mạnh. Nhiệt độ tập trung ở chính vị trí mà đèn hướng tới.
Nếu vật thể được xử lý có hình dạng phức tạp, bạn sẽ gặp phải sự chênh lệch nhiệt độ trên bề mặt wafer. Đây chính là lúc cần có kỹ thuật xử lý phù hợp. Bạn cần tìm ra điểm cân bằng giữa công suất của đèn và khoảng cách từ đèn đến tấm chắn, để wafer không bị biến dạng.
Và cuối cùng: hãy chú ý đến hệ thống làm mát. Nhiệt lượng phát ra từ đèn sẽ phản xạ lại từ tấm chắn và quay trở lại đèn. Nếu hệ thống làm mát không hoạt động tốt, bạn sẽ khiến các thiết bị của mình bị quá nhiệt.