Ngăn chặn sự thoát nhiệt khi sấy wafer
Khi sấy wafer trong nhà máy sản xuất, cần phải tìm được sự cân bằng tốt giữa việc loại bỏ hơi ẩm trên bề mặt wafer và việc tránh làm tổn thương wafer do nhiệt độ quá cao. Hầu hết chúng ta đều sử dụng các bộ phát ánh sáng hồng ngoại để thực hiện công việc này. Nhưng vấn đề là: các bóng đèn thạch anh thông thường khá lãng phí năng lượng. Một lượng lớn nhiệt lượng được tỏa ra theo các hướng ngẫu nhiên, thay vì tập trung vào bề mặt wafer. Điều này giống như việc cố gắng sưởi ấm một căn phòng khi cửa sổ vẫn mở vậy.
Giải pháp chính là sử dụng bộ phản xạ được phủ vàng.
Chúng ta sử dụng vàng có độ tinh khiết cao để chế tạo bộ phản xạ này. Bởi vì, thành thật mà nói, vàng có khả năng phản xạ ánh sáng hồng ngoại tốt hơn so với nhôm hay thép được mài nhẵn. Vàng có thể thu hút được nhiều tia sáng hơn và đẩy chúng trở lại về phía mục tiêu. Thay vì để toàn bộ năng lượng tỏa ra ngoài, lớp vàng này giúp tập trung năng lượng lại. Kết quả là dòng nhiệt được tạo ra sẽ mạnh hơn nhiều. Điều tuyệt vời nhất là bạn có thể đạt được nhiệt độ mong muốn với lượng điện năng ít hơn nhiều.
Nhưng bạn không thể chỉ tăng cường công suất lên rồi bỏ mặc mọi thứ.
Khi năng lượng được tập trung như vậy, mật độ nhiệt ở điểm tập trung sẽ rất cao. Nếu bạn thiết lập hệ thống ở mức công suất tối đa, tốc độ xử lý wafer cũng phải tăng theo. Nếu băng chuyền dừng lại dù chỉ một giây, wafer có thể bị quá nhiệt. Chúng ta cũng dành nhiều thời gian để điều chỉnh độ cong của các bộ phản xạ này. Chúng ta muốn loại bỏ những “vùng không nhận được nhiệt”. Nếu độ cong được điều chỉnh đúng cách, năng lượng sẽ được phân bổ đều, giúp các cạnh của wafer được sấy khô nhanh như phần giữa wafer. Không còn hiện tượng vùng lạnh nữa.
Và còn có chi phí điện năng nữa.
Khi xem xét báo cáo về mức tiêu thụ năng lượng, con số quan trọng nhất chính là “năng lượng hiệu quả”. Một bóng đèn có thể tiêu thụ 2kW năng lượng, nhưng nếu không có bộ phản xạ tốt, có lẽ chỉ có 40% năng lượng đó được sử dụng thực sự. Việc sử dụng lớp vàng giúp tăng hiệu suất sử dụng năng lượng lên đáng kể. Bạn sẽ sử dụng ít kilowatt-hour hơn cho mỗi wafer, từ đó giảm thiểu chi phí điện năng. Đó là cách đơn giản để khiến toàn bộ quy trình sấy trở nên hiệu quả hơn.