Hãy ngừng việc sử dụng lò nung trong buồng chân không đi!
Nếu bạn từng làm việc trong lĩnh vực chế tạo linh kiện bán dẫn, bạn chắc hẳn hiểu rõ những khó khăn mà người ta phải đối mặt. Bạn cần làm nóng wafer, nhưng lại không muốn để toàn bộ buồng chân không trở thành một “lò nung”.
Các bóng đèn hồng ngoại thông thường gây ra nhiều vấn đề. Chúng phát ra nhiệt ở khắp mọi nơi; phần lớn năng lượng này bị phản xạ lại và tác động vào các bức tường bên trong buồng chân không. Chẳng mấy chốc, thân máy sẽ trở nên quá nóng đến mức có thể gây bỏng cho người vận hành. Ngoài ra, bạn còn phải lo lắng về việc thân máy bị biến dạng do nhiệt độ cao. Đó thật sự là một vấn đề nan giải.
Bí quyết nằm ở việc đưa nhiệt lượng đến đúng vị trí cần thiết.
Thay vì chỉ sử dụng ống thạch anh thông thường, chúng ta sử dụng các bộ phản xạ và phát sóng hồng ngoại có tính chọn lọc cao. Hãy tưởng tượng việc chuyển từ việc sử dụng bóng đèn thông thường sang việc sử dụng đèn pin. Nhờ đó, năng lượng hồng ngoại được tập trung vào một điểm cụ thể. Nhiệt lượng sẽ trực tiếp tác động lên wafer; còn các bức tường thì vẫn giữ được nhiệt độ ổn định. Bạn vẫn có thể tăng nhiệt độ nhanh chóng, nhưng không còn phải lo lắng về việc thân máy bị quá nóng nữa.
Tuy nhiên, đây không phải là giải pháp “vàng” ngay lập tức. Bạn cần phải hiểu rõ các nguyên lý vật lý liên quan. Chúng tôi chọn sử dụng tia hồng ngoại tần số ngắn vì chúng phù hợp hơn với môi trường chân không và có khả năng tập trung nhiệt lượng tốt hơn. Chúng tôi cũng sử dụng thạch anh có độ tinh khiết cao để tránh tình trạng gas thoát ra ngoài và gây ảnh hưởng đến môi trường bên trong buồng chân không.
Nhưng điều quan trọng nhất là độ chính xác. Khi tập trung nhiều năng lượng vào một điểm nhỏ, dòng nhiệt sẽ rất lớn. Nếu bộ phản xạ không được điều chỉnh chính xác, bạn sẽ không thể làm nóng wafer một cách hiệu quả – thay vào đó, bạn sẽ tạo ra những điểm nóng hoặc làm hỏng các cảm biến. Ngoài ra, bạn vẫn cần hệ thống làm mát để xử lý những nhiệt lượng còn lại.
Điều tuyệt vời nhất là giúp những người vận hành máy yên tâm hơn. Khi các bức tường không còn hấp thụ hết năng lượng thừa, các bộ phận bên ngoài vẫn an toàn để chạm vào. Bạn có thể loại bỏ những lớp bảo vệ nhiệt rườm rà kia. Điều này giúp việc bảo trì trở nên dễ dàng hơn nhiều. Bạn có thể kết nối thiết bị này trực tiếp với các bộ điều khiển PID hiện có, và như vậy bạn sẽ có thể kiểm soát nhiệt độ một cách chính xác, mà không cần lo lắng về việc thiết bị bị hỏng do nhiệt độ cao.