Giảm lượng khí carbon trong phòng sạch: Sự thật về quá trình làm khô wafer bán dẫn
Việc loại bỏ chất dung môi và hơi ẩm khỏi bề mặt wafer mà không làm hư hỏng toàn bộ wafer đó là một công việc rất khó khăn. Trước đây, chúng ta thường sử dụng các lò sấy lớn để làm khô một mảnh silicon nhỏ. Đó là cách tiêu tốn năng lượng một cách vô ích.
Đó là lý do tại sao việc chuyển sang sử dụng bộ điều khiển hồng ngoại kỹ thuật số lại rất hợp lý. Thay vì làm nóng không khí xung quanh wafer, chúng ta có thể trực tiếp làm nóng chính bề mặt wafer. Cách này vừa hiệu quả hơn, vừa giúp tiết kiệm năng lượng.
Vấn đề với phương pháp truyền thống
Các bộ phận gia nhiệt cũ thường hoạt động kém hiệu quả. Chúng dễ vượt quá mức nhiệt độ mong muốn, gây lãng phí năng lượng. Chúng ta sử dụng bộ điều khiển PID kỹ thuật số để khắc phục vấn đề này. Bộ điều khiển này có thể điều chỉnh mức nhiệt tỏa ra từ đèn hồng ngoại theo thời gian thực, giúp duy trì nhiệt độ trong khoảng ±1°C. Nhờ đó, chi phí năng lượng sẽ giảm đi đáng kể.
Tại sao hồng ngoại lại hiệu quả?
Hồng ngoại là loại bức xạ điện từ. Nó không cần không khí để truyền nhiệt; nó có thể truyền nhiệt trực tiếp vào vật liệu. Nhờ đó, chúng ta có thể loại bỏ các hệ thống thông gió lớn và lớp cách nhiệt dày. Chúng ta sử dụng sóng hồng ngoại ngắn vì chúng có khả năng xuyên thấu nhanh. Nhờ đó, wafer sẽ khô nhanh hơn, thiết bị hoạt động ít giờ hơn, và chúng ta có thể đạt được mục tiêu sản xuất mà không cần để máy chạy suốt đêm.
Những hạn chế
Tuy nhiên, đừng nghĩ rằng đây là giải pháp “đơn giản” có thể áp dụng cho mọi dây chuyền sản xuất. Các bộ phận hồng ngoại có mật độ cao sẽ tạo ra lượng nhiệt lớn. Nếu chúng ta không chú ý đến hệ thống làm mát, các linh kiện điện tử sẽ bị hỏng. Nếu khung máy không được thiết kế để chịu được mức nhiệt đó, các linh kiện sẽ bị hỏng sớm hơn dự kiến. Chúng ta cần phải tính toán kỹ lưỡng về hệ thống làm mát.
Kết luận
Khi chuyển sang sử dụng bộ điều khiển hồng ngoại kỹ thuật số, quá trình làm khô wafer sẽ không còn là nguyên nhân gây lãng phí năng lượng nữa. Đó sẽ trở thành một bước quan trọng trong quy trình sản xuất. Điều này giúp giảm lượng khí carbon thải ra môi trường. Đó là một lợi ích lớn cho cả Trái Đất lẫn các nhà máy sản xuất.