Tại sao chúng ta sử dụng các bộ phản xạ bức xạ hồng ngoại được phủ vàng trong quy trình xử lý wafer?
Khi làm việc trong phòng sạch, mục tiêu không chỉ là tạo ra nhiệt độ cao, mà còn là đảm bảo độ chính xác. Chúng ta muốn mỗi watt năng lượng đều được truyền vào bề mặt silic, chứ không bị thất thoát vào các thành của thiết bị.
Đó chính là lý do tại sao chúng ta sử dụng các bộ phản xạ bức xạ hồng ngoại được phủ vàng. Chúng giúp ngăn chặn sự lãng phí năng lượng và giữ cho nhiệt độ ổn định.
Sức mạnh của vàng (và tại sao nhôm lại không phù hợp)
Nếu sử dụng các bộ phản xạ bằng nhôm thông thường, bạn sẽ mất đi rất nhiều năng lượng hồng ngoại do quá trình hấp thụ. Năng lượng này sẽ biến mất một cách vô ích.
Chúng ta sử dụng vàng vì nó có khả năng phản xạ tốt nhất các tia hồng ngoại ở khoảng cách gần đến trung bình, khiến chúng quay trở lại vị trí cần thiết – tức là bề mặt wafer. Bằng cách phủ một lớp vàng mỏng lên bề mặt thiết bị, chúng ta có thể tập trung năng lượng một cách hiệu quả.
Điểm tuyệt vời nhất là chúng ta có thể đạt được mật độ nhiệt cao hơn trên wafer, mà không cần tăng điện áp hay gây áp lực quá lớn lên hệ thống.
Đảm bảo nhiệt độ ổn định
Việc thiết kế các bộ sưởi này đòi hỏi phải xác định chính xác điểm tập trung của năng lượng. Với các bộ phản xạ được phủ vàng, chúng ta không còn phải lo lắng về tình trạng mất nhiệt ở các mép wafer như trong các lò sưởi hồng ngoại thông thường. Điều này giúp duy trì nhiệt độ ổn định trên toàn bộ bề mặt wafer kích thước 300mm.
Tuy nhiên, chúng ta cần chú ý đến mức công suất sử dụng. Nếu dùng quá nhiều công suất trên một diện tích nhỏ, wafer có thể bị quá nhiệt hoặc bị áp lực nhiệt quá lớn. Tôi luôn khuyên nên điều chỉnh bộ điều khiển PID sao cho phù hợp với thời gian phản ứng của các bộ phản xạ bằng vàng. Đó là cách duy nhất để tránh tình trạng nhiệt độ vượt mức cho phép.
Những điều cần lưu ý
Các bộ phản xạ này được thiết kế dành cho phòng sạch, vì vậy chúng ta sử dụng những vật liệu không gây ra bụi bẩn hoặc khí độc. Nhưng có một điểm cần lưu ý: vàng rất nhạy cảm. Nếu có dầu mỡ hoặc chất bẩn tích tụ trên bề mặt vàng, khả năng phản xạ của nó sẽ giảm sút. Khi đó, nhiệt độ sẽ không còn được phân bố đều nữa. Bạn không thể dùng các chất tẩy mạnh để làm sạch chúng, vì điều đó sẽ làm hỏng chúng.
Bạn cần có quy trình vệ sinh nghiêm ngặt để giữ cho bề mặt vàng luôn sạch sẽ. Chỉ cần một vết xước nhỏ trên bề mặt vàng, nhiệt độ trên wafer cũng có thể tăng lên đáng kể. Đó là một sự cân bằng tinh tế, nhưng kết quả thu được thì rất xứng đáng.