Hãy ngừng chờ đợi nữa: Thực tế về các thiết bị sấy bằng tia hồng ngoại trong môi trường chân không
Nếu bạn vẫn dựa vào phương pháp sử dụng luồng khí nóng để xử lý các linh kiện bán dẫn, thì bạn đang chiến đấu một cách vô ích với thời gian.
Vấn đề là: trong môi trường chân không, không có khí để di chuyển. Bạn không thể “thổi” hơi nóng vào wafer được. Đó chính là lý do tại sao các thiết bị sấy bằng tia hồng ngoại ra đời. Thay vì cố gắng làm ấm toàn bộ căn phòng, tia hồng ngoại sử dụng bức xạ điện từ để tác động trực tiếp lên wafer.
Đó là cách tiếp cận hoàn toàn khác biệt so với việc sử dụng luồng khí nóng.
Chi phí ẩn của việc chờ đợi
Chúng ta đều từng trải qua tình huống này: Bạn bật hệ thống sưởi khí nóng lên, rồi… chờ đợi. Bạn phải làm ấm không khí, sau đó là các bức tường của buồng xử lý, và cuối cùng mới đến chính wafer. Quy trình này diễn ra rất chậm.
Còn với tia hồng ngoại, mọi thứ xảy ra gần như ngay lập tức – chỉ trong vài miligiây thôi. Hãy nghĩ xem điều này có ý nghĩa gì đối với công việc của bạn. Nếu bạn có thể rút ngắn thời gian xử lý từ 10 phút xuống còn 30 giây, thì hiệu suất công việc của bạn sẽ tăng lên đáng kể. Bạn có thể hoàn thành nhiều công việc hơn trong mỗi giờ, mà không cần phải mua thêm thiết bị hay tìm thêm không gian trong phòng thí nghiệm đã quá chật chội.
Lắp đặt đúng cách
Tất nhiên, bạn không thể đơn giản chỉ cắm bất kỳ thiết bị sấy nào vào môi trường chân không. Bạn cần có những thiết bị phù hợp. Chúng tôi thường sử dụng các vỏ bọc bằng thạch anh và các bộ phận đóng kín có độ tinh khiết cao. Tại sao? Bởi vì việc có khí ô nhiễm thoát ra sẽ gây hại nghiêm trọng cho wafer. Chỉ cần một chút khí ô nhiễm thôi cũng đủ để phá hủy wafer.
Nhưng cũng có một nhược điểm: Các bóng đèn hồng ngoại công suất cao hoạt động rất nhanh, nhưng chúng tạo ra nhiệt độ cực cao. Nếu bề mặt wafer không thể chịu đựng được nhiệt độ như vậy, nó sẽ bị biến dạng. Để tránh điều này, bạn cần có bộ điều khiển PID để điều chỉnh công suất sao cho không vượt quá nhiệt độ mong muốn.
Sự đánh đổi
Tia hồng ngoại không phải là giải pháp hoàn hảo cho mọi công việc. Nó chỉ hoạt động hiệu quả khi ánh sáng có thể chiếu tới mọi góc của wafer. Nếu wafer có hình dạng phức tạp, có các lỗ sâu, thì ánh sáng hồng ngoại sẽ không thể chiếu tới tất cả các góc. Kết quả là một số vùng trên wafer sẽ bị nóng quá mức, trong khi những vùng khác vẫn còn lạnh. Bạn cần phải dành thời gian để sắp xếp các thiết bị sấy sao cho ánh sáng có thể chiếu tới tất cả các vùng trên wafer.
Luồng khí cưỡng bức thì chậm hơn, nhưng nó lại dễ sử dụng hơn. Luồng khí này có thể bao quanh toàn bộ bề mặt wafer. Nhưng nếu bạn đang xử lý các bề mặt phẳng và cần tốc độ cao, thì tia hồng ngoại vẫn là giải pháp tốt nhất.