Tại sao việc sử dụng máy sưởi bằng tia hồng ngoại trong môi trường chân không là giải pháp tốt nhất cho ngành bán dẫn?
Ngành bán dẫn đang nỗ lực hết sức để áp dụng các công nghệ “không chứa chì” và “thân thiện với môi trường”. Nhưng nếu bạn vẫn sử dụng các lò sưởi kiểu cũ, bạn sẽ gặp nhiều khó khăn. Những loại lò này tiêu tốn rất nhiều năng lượng; chúng dành một nửa thời gian để làm nóng không khí mà thực ra không cần thiết phải làm nóng. Hơn nữa, chúng còn có thể mang theo các chất gây ô nhiễm vào quy trình sản xuất.
Các máy sưởi bằng tia hồng ngoại hoạt động trong môi trường chân không giúp giải quyết vấn đề này. Thay vì sử dụng không khí như môi truyền nhiệt, chúng sử dụng bức xạ để truyền năng lượng trực tiếp đến vật liệu cần được gia nhiệt.
Cơ chế hoạt động của máy sưởi bằng tia hồng ngoại
Hãy tưởng tượng: trong môi trường chân không, không có không khí để truyền nhiệt. Do đó, cơ chế dẫn nhiệt và đối lưu sẽ không còn hiệu quả nữa. Đó là lúc bức xạ điện từ vào cuộc. Các bóng đèn tia hồng ngoại phát ra các photon, những photon này xâm nhập trực tiếp vào vật liệu cần được gia nhiệt và làm rung chuyển các phân tử trong đó. Bạn không cần mất thời gian để làm nóng các bức tường của buồng thí nghiệm hay khoảng trống xung quanh vật liệu cần gia nhiệt. Bạn chỉ cần làm nóng chính wafer thôi. Quá trình này diễn ra rất nhanh. Điều đó có nghĩa là bạn có thể tiết kiệm rất nhiều năng lượng và giúp vật liệu được xử lý nhanh hơn.
Vấn đề khó khăn: Làm sao để giữ cho môi trường sạch?
Bạn không thể đơn giản đặt một chiếc bóng đèn vào buồng chân không mà hy vọng mọi thứ sẽ ổn. Đó là cách dẫn đến thảm họa. Chúng tôi sử dụng các vỏ bọc bằng thạch anh được chế tạo riêng cho môi trường chân không, nhằm ngăn chặn việc các chất gây ô nhiễm thoát ra ngoài. Nếu vật liệu sử dụng không trong sạch, chúng sẽ giải phóng các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi khi được làm nóng. Trong ngành bán dẫn, chỉ cần vài chất gây ô nhiễm cũng có thể phá hủy toàn bộ sản phẩm. Không ai muốn điều đó xảy ra.
Đối phó với yêu cầu không chứa chì
Việc chuyển sang sử dụng vật liệu keo và chất kết dính không chứa chì gây ra nhiều khó khăn, vì chúng thường đòi hỏi nhiệt độ cao hơn và điều kiện nhiệt độ chính xác hơn. Ưu điểm của máy sưởi bằng tia hồng ngoại là nó có thể đạt nhiệt độ cao ngay lập tức. Bạn không cần phải chờ lò sưởi “nóng lên”. Bạn chỉ cần bật máy lên là được. Tuy nhiên, bạn cần phải tính toán kỹ lưỡng về lượng nhiệt cần cung cấp. Vì không có không khí để mang nhiệt ra khỏi vỏ máy, nên hệ thống làm mát phải hoạt động tốt. Nếu hệ thống làm mát gặp sự cố, vỏ máy sẽ nóng lên ngay lập tức.
Đây chính là giải pháp duy nhất để đạt được mục tiêu “không phát thải”. Bạn có thể loại bỏ các chất hóa học gây hại và không cần phải sử dụng những lò sưởi tiêu tốn nhiều năng lượng nữa. Đó là cách làm việc sạch sẽ và hiệu quả hơn.