เหตุใดเราถึงใช้ตัวสะท้อนรังสีอินฟราเรดที่เคลือบด้วยทองคำในการประมวลผลวัสดุชนิดเวเฟอร์
เมื่อคุณทำงานในห้องสะอาด จุดมุ่งหมายไม่ใช่แค่การทำให้อุปกรณ์มีอุณหภูมิสูงขึ้นเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวข้องกับความแม่นยำด้วย คุณต้องการให้พลังงานทุกวัตต์ที่ส่งไปยังพื้นผิวซิลิคอนนั้นถูกใช้ประโยชน์อย่างเต็มที่ ไม่ใช่หายไปกับผนังของอุปกรณ์
นี่คือจุดที่ตัวสะท้อนรังสีอินฟราเรดที่เคลือบด้วยทองคำมีบทบาทสำคัญ ตัวสะท้อนเหล่านี้จะช่วยป้องกันไม่ให้พลังงานสูญเสียไป และช่วยให้อุณหภูมิอยู่ในระดับที่ควบคุมได้
ความพิเศษของทองคำ (และเหตุใดอลูมิเนียมจึงไม่เหมาะ)
หากคุณใช้ตัวสะท้อนที่ทำจากอลูมิเนียมธรรมดา พลังงานอินฟราเรดจำนวนมากจะถูกดูดซับไป ทำให้พลังงานนั้นหายไปโดยเปล่าประโยชน์
เราเลือกใช้ทองคำเพราะมันมีความสามารถในการสะท้อนรังสีอินฟราเรดได้ดีที่สุด โดยการเคลือบทองคำเป็นชั้นบางๆ บนอุปกรณ์ เราสามารถทำให้พลังงานมุ่งเข้าไปยังจุดที่ต้องการได้
สิ่งที่ดีที่สุดคือ คุณจะได้อุณหภูมิที่สูงขึ้นบนเวเฟอร์ โดยไม่จำเป็นต้องเพิ่มแรงดันไฟฟ้าหรือสร้างความเครียดให้กับอุปกรณ์
การควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสม
การออกแบบเครื่องทำความร้อนเหล่านี้นั้นขึ้นอยู่กับจุดโฟกัสของพลังงาน
ด้วยการใช้ตัวสะท้อนที่เคลือบด้วยทองคำ คุณจะไม่ต้องเผชิญกับปัญหา “การสูญเสียพลังงานที่ขอบ” ที่เกิดขึ้นในเตาอบอินฟราเรดธรรมดา ทำให้การควบคุมอุณหภูมิให้เท่ากันบนเวเฟอร์ขนาด 300 มม. ทำได้ง่ายขึ้นมาก
แต่คุณต้องระมัดระวังเรื่องกำลังไฟฟ้าด้วย หากคุณใช้กำลังไฟฟ้ามากเกินไปในพื้นที่เล็กๆ ก็อาจทำให้อุปกรณ์ร้อนเกินไป หรือสร้างความเครียดทางอุณหภูมิให้กับเวเฟอร์ได้ ผมแนะนำให้ปรับค่า PID controller ให้เหมาะสมกับเวลาตอบสนองของตัวสะท้อนทองคำ นี่เป็นวิธีเดียวที่จะป้องกันไม่ให้อุณหภูมิสูงเกินไปได้
ข้อเสียของการใช้ทองคำ
ตัวสะท้อนเหล่านี้ถูกออกแบบมาสำหรับห้องสะอาด ดังนั้นเราจึงใช้วัสดุที่ไม่ก่อให้เกิดฝุ่นหรือก๊าซต่างๆ แต่มีข้อเสียอยู่อย่างหนึ่ง นั่นก็คือทองคำมีความไวต่อสิ่งสกปรก
หากมีน้ำมันหรือสิ่งสกปรกเกาะอยู่บนพื้นผิว ความสามารถในการสะท้อนของทองคำก็จะลดลง ทำให้อุณหภูมิกระจายตัวไปทั่ว คุณไม่สามารถใช้สารทำความสะอาดที่รุนแรงได้ เพราะจะทำลายพื้นผิวทองคำได้
คุณจำเป็นต้องมีขั้นตอนการทำความสะอาดที่เหมาะสม เพื่อรักษาความสามารถในการสะท้อนของทองคำไว้ หากมีรอยขีดข่วนเกิดขึ้น ก็จะทำให้เกิดจุดร้อนบนเวเฟอร์ได้ มันเป็นเรื่องที่ต้องระมัดระวังมาก แต่ผลลัพธ์ที่ได้ก็คุ้มค่าจริงๆ