Tại sao chúng ta chuyển sang sử dụng bức xạ hồng ngoại trong quy trình gia công bán dẫn?
Trong thời gian dài, chúng ta vẫn coi việc sử dụng không khí nóng để làm nóng các linh kiện bán dẫn là phương pháp hiệu quả nhất. Nhưng thực tế thì phương pháp này rất chậm. Không khí là một vật liệu dẫn nhiệt kém; do đó, chúng ta phải chờ đợi hàng phút để không khí nóng lên, và sau đó lại phải chờ thêm thời gian nữa để hơi nóng thấm vào bề mặt wafer. Điều này khiến quy trình sản xuất bị chậm lại.
Loại bỏ yếu tố trung gian
Bức xạ hồng ngoại hoạt động theo cách khác. Thay vì làm nóng không khí, bức xạ hồng ngoại sử dụng bức xạ điện từ để truyền năng lượng trực tiếp vào vật liệu cần gia công. Quá trình này diễn ra gần như ngay lập tức. Chỉ cần bật công tắc, nhiệt lượng đã được truyền vào vật liệu ngay lập tức. Không cần phải chờ đợi nữa.
Tiết kiệm diện tích và thời gian
Nếu bạn đã từng đi qua những khu vực có hệ thống thông gió, bạn sẽ biết rằng chúng chiếm rất nhiều diện tích: máy móc lớn, ống dẫn khí dài dằng dặc, và những chiếc hộp cách nhiệt lớn để ngăn nhiệt lan ra ngoài. Tất cả những thứ này đều chiếm rất nhiều diện tích. Với bức xạ hồng ngoại, chúng ta có thể giảm thiểu việc sử dụng diện tích. Vì chúng ta chỉ cần truyền năng lượng trực tiếp vào vật liệu cần gia công, nên chúng ta không phải lãng phí năng lượng để làm nóng các bộ phận khác của máy móc. Điều này giúp quy trình sản xuất trở nên hiệu quả hơn.
Những hạn chế
Tuy nhiên, bức xạ hồng ngoại cũng có những hạn chế. Nó chỉ hoạt động hiệu quả khi có tầm nhìn rõ ràng. Nếu vật liệu cần gia công có hình dạng phức tạp hoặc có những góc khuất, thì bức xạ hồng ngoại sẽ không thể tiếp cận được chúng. Kết quả là sẽ có những vùng bị lạnh. Chúng ta cần phải chọn vị trí đặt các bóng đèn hồng ngoại một cách cẩn thận để đảm bảo rằng mọi bộ phận đều được làm nóng đồng đều.
Ngoài ra, bức xạ hồng ngoại mang lại nhiệt lượng mạnh và nhanh. Các cảm biến cần được điều chỉnh một cách chính xác, nếu không chúng ta sẽ vượt quá nhiệt độ mong muốn trước khi kịp nhận ra điều đó.
Kết luận
Cuối cùng, mục đích chính của việc sử dụng bức xạ hồng ngoại là tăng tốc độ sản xuất. Mỗi giây tiết kiệm được đều rất quan trọng. Số lượng wafer có thể được sản xuất mỗi giờ tăng lên, và điều này sẽ giúp quy trình sản xuất trở nên hiệu quả hơn.