Trong quá trình làm mỏng wafer, lớp vật liệu bảo vệ trên bề mặt wafer bị loại bỏ, và việc kiểm soát nhiệt độ là yếu tố cực kỳ quan trọng. Độ ổn định của lớp phim bảo vệ, áp lực từ lớp oxit, hiện tượng biến dạng bề mặt wafer – tất cả đều phụ thuộc vào khả năng kiểm soát nhiệt độ. Chỉ cần sai lệch nhiệt độ 0,5 độ C thôi cũng có thể khiến lớp phim bị tổn thương, gây ra hiện tượng tách lớp, và khiến toàn bộ lô sản phẩm 300 mm bị hỏng. Chúng tôi đã thiết kế hệ thống sưởi bằng tia hồng ngoại nhằm duy trì nhiệt độ ổn định trong suốt quá trình sản xuất.
Tia hồng ngoại truyền nhiệt trực tiếp vào các lớp phim mỏng và bề mặt wafer. Các mạch tia hồng ngoại ngắn sóng giúp truyền năng lượng chính xác vào vị trí cần thiết, đảm bảo độ đồng đều về nhiệt độ trong phạm vi ±0,1°C trên toàn bộ diện tích wafer. Tốc độ tăng nhiệt độ có thể lên đến 10°C/giây, giúp rút ngắn thời gian sấy khô mà không gây ra hiện tượng quá nhiệt.
Hệ thống này được thiết kế sao cho phù hợp với các tiêu chuẩn phòng sạch từ loại 1 đến 100: các vật liệu ít phát khí, các cửa sổ bằng thủy tinh thạch anh, cùng hệ thống dòng khí đồng đều giúp duy trì số lượng hạt bụi ở mức thấp. Không chỉ cam kết mà còn đảm bảo rằng số lượng hạt bụi bằng 0, với việc giám sát liên tục để giữ số lượng hạt bụi dưới 0,3 hạt/cm².
Khi wafer được làm mỏng, nhiệt lượng được truyền trực tiếp vào bề mặt wafer, chứ không phải vào phần vật liệu đựng wafer. Điều này giúp duy trì độ ổn định của lớp phim bảo vệ, giảm hiện tượng hình thành các vết nứt ở mép wafer, và đảm bảo các kích thước quan trọng của wafer vẫn nằm trong giới hạn cho phép. Nhờ đó, độ chính xác trong việc kiểm soát độ dày wafer được nâng cao, số lượng sản phẩm bị hỏng giảm đi, và các thông số kỹ thuật liên quan đến quá trình sấy khô vẫn ổn định từ lô sản phẩm này sang lô sản phẩm khác.
Việc sử dụng năng lượng cũng giảm đi, vì bộ sưởi truyền nhiệt trực tiếp vào lớp phim, không gây ra hiện tượng nóng thừa. Các mô-đun này hoạt động liên tục 24/7 mà không có thời gian ngừng hoạt động bất ngờ, với thời gian hoạt động trung bình trên 10.000 giờ.
Việc lắp đặt khá đơn giản, nhưng việc tích hợp hệ thống vào dây chuyền sản xuất là điều bắt buộc. Hệ thống này cần có dây điều khiển 24 V riêng, không khí sạch và khô ở áp suất 0,4 MPa, cùng buồng xử lý có cửa sổ bằng thủy tinh thạch anh phù hợp với thiết bị xử lý wafer. Thời gian tích hợp vào dây chuyền sản xuất khoảng hai ngày, bao gồm cả việc calibrat các bảng dữ liệu liên quan đến khả năng truyền nhiệt của từng loại lớp phim.
Cần lưu ý đến hiện tượng “bóng nhiệt” ở các vùng mép wafer. Chúng tôi cung cấp các quy trình cần thiết để xác định các giới hạn an toàn cho các vùng này.