Giảm lượng khí carbon trong các dụng cụ gia công wafer bằng phương pháp sưởi ấm bằng tia hồng ngoại
Hiện nay, mọi người đều nói về khái niệm “nhà máy xanh”. Đó là xu hướng chủ yếu trong việc thiết kế các nhà máy sản xuất linh kiện bán dẫn. Một cách đơn giản nhất để giảm lượng khí carbon thải ra là ngừng sử dụng các thiết bị sưởi ấm thông thường và thay vào đó sử dụng đèn hồng ngoại.
Đây là lý do tại sao điều này quan trọng: Các thiết bị sưởi ấm thông thường hoạt động khá kém hiệu quả. Chúng tiêu tốn rất nhiều năng lượng để làm nóng toàn bộ thành buồng gia công, trong khi wafer vẫn chưa cảm nhận được sự nóng lên. Đó là sự lãng phí năng lượng.
Ngược lại, đèn hồng ngoại hoạt động theo cơ chế khác. Chúng phát ra bức xạ điện từ trực tiếp vào bề mặt wafer. Nhờ vậy, nhiệt độ cần thiết có thể đạt được nhanh hơn nhiều. Khi thời gian cần thiết để đạt nhiệt độ mong muốn giảm đi, dụng cụ gia công cũng không cần phải tiêu tốn quá nhiều năng lượng từ nguồn điện.
Ngoài ra, việc sử dụng đèn hồng ngoại còn giúp giải quyết vấn đề tồn nhiệt. Khi sử dụng đèn hồng ngoại sóng ngắn, chúng tạo ra mật độ nhiệt cao. Điều này giúp chúng ta thực hiện quy trình xử lý nhiệt nhanh mà không làm cho các bộ phận cơ học của dụng cụ gia công bị nóng quá mức.
Đó chính là lý do tại sao việc sử dụng đèn hồng ngoại mang lại lợi ích lớn. Vì khung dụng cụ gia công vẫn giữ được nhiệt độ ổn định, nên các thiết bị làm mát cũng không cần phải hoạt động quá mức. Do đó, lượng điện tiêu thụ trên mỗi wafer cũng giảm đi. Đó là một giải pháp tốt cho cả hai bên.
Tuy nhiên, việc chuyển sang sử dụng đèn hồng ngoại cũng có những khó khăn riêng. Những chiếc đèn này phát ra lượng nhiệt lớn. Nếu các cảm biến đo nhiệt không chính xác, chúng sẽ tạo ra những vùng nóng gây biến dạng wafer. Vì vậy, chúng ta cần sử dụng các thiết bị đo nhiệt chính xác để kiểm soát tình hình.
Hơn nữa, đèn hồng ngoại cũng không thể hoạt động mãi mãi. Chúng cần được thay thế thường xuyên hơn so với các thiết bị sưởi ấm bằng gốm. Đó chính là cái giá phải trả cho việc sử dụng đèn hồng ngoại.
Cuối cùng, mọi thứ đều liên quan đến “trễ nhiệt”. Bằng cách tập trung nhiệt vào bề mặt wafer thay vì làm nóng toàn bộ dụng cụ, chúng ta có thể tránh lãng phí năng lượng. Đó là cách hiệu quả để đạt được mục tiêu giảm khí carbon mà vẫn duy trì được tốc độ sản xuất và chất lượng sản phẩm.