Làm thế nào để sử dụng công nghệ sưởi ấm và cảm biến bằng tia hồng ngoại một cách hiệu quả trong các nhà máy sản xuất wafer
Hiện nay, có rất nhiều nỗ lực nhằm giúp các thiết bị sản xuất chip bán dẫn trở nên “không phát thải carbon”. Để làm được điều này, chúng ta đang từ bỏ phương pháp sưởi ấm thông thường và chuyển sang sử dụng tia hồng ngoại ngắn bước sóng.
Ưu điểm của phương pháp này là gì?
Bạn có thể sưởi ấm trực tiếp bề mặt wafer mà không cần phải làm nóng toàn bộ buồng sản xuất. Điều này giúp tiết kiệm năng lượng và tránh lãng phí nhiệt.
Vấn đề liên quan đến việc sưởi ấm
Trong các thiết bị sản xuất wafer, yếu tố quan trọng nhất chính là mật độ nhiệt. Chúng ta sử dụng đèn hồng ngoại dựa trên nguyên lý halogen vì chúng hoạt động rất nhanh. Tuy nhiên, tốc độ cao cũng có thể gây ra những vấn đề. Nếu không kết hợp chúng với các cảm biến chính xác, bạn có thể làm cho nhiệt độ wafer vượt quá mức mong muốn. Trong ngành sản xuất chip bán dẫn, việc quá nhiệt không chỉ khiến lãng phí năng lượng mà còn có thể phá hủy wafer quý giá.
Những khó khăn liên quan đến các cảm biến
Khi làm việc trong môi trường chân không, bạn không thể chỉ dựa vào nhiệt độ không khí để đo nhiệt độ wafer. Thay vào đó, chúng ta sử dụng các cảm biến không tiếp xúc để theo dõi mức độ phát nhiệt của wafer. Những cảm biến này sẽ truyền thông tin về bộ điều khiển, giúp điều chỉnh mức độ phát sáng của đèn một cách tức thời. Nếu các cảm biến hoạt động kém hiệu quả hoặc có thông số sai lệch, nhiệt độ trên bề mặt wafer sẽ không đồng đều, dẫn đến việc etching hoặc deposition diễn ra không đúng cách. Điều này rõ ràng không phải là điều tốt.
Những hy sinh cần chấp nhận
Việc chuyển sang sử dụng tia hồng ngoại là cách tốt để đạt được mục tiêu “nhà máy xanh”. Bạn có thể giảm thời gian khởi động và sử dụng năng lượng một cách hiệu quả hơn. Nhưng đó không phải là giải pháp miễn phí. Các đèn hồng ngoại công suất cao tạo ra lượng nhiệt rất lớn. Bạn cần phải chọn lựa kỹ lưỡng các bộ tản nhiệt phù hợp. Nếu hệ thống tản nhiệt không hoạt động tốt, vỏ đèn sẽ bị hư hại và lớp thủy tinh bảo vệ đèn cũng sẽ nhanh chóng bị hỏng. Cuối cùng, cách duy nhất để tránh lãng phí năng lượng chính là đảm bảo rằng các cảm biến được calibrate một cách chính xác.