Tại sao chúng ta chuyển sang phương pháp sấy khô bằng tia hồng ngoại cho các chip không chứa chì
Việc ưu tiên sử dụng các nhà máy sản xuất bán dẫn “xanh” và không chứa chì không chỉ là một xu hướng, mà còn là hướng phát triển tất yếu của ngành công nghiệp này. Trong thời gian dài, chúng ta vẫn sử dụng lò sấy thông thường. Nhưng thực ra, việc sưởi ấm một lượng khí lớn chỉ để làm khô wafer thật là lãng phí. Quy trình này diễn ra chậm, tiêu tốn nhiều năng lượng, và còn khiến các hạt bụi bay tứ tung trong môi trường làm việc.
Đó là lý do tại sao chúng ta chuyển sang phương pháp sấy khô bằng tia hồng ngoại. Thay vì sưởi ấm toàn bộ căn phòng, tia hồng ngoại truyền năng lượng trực tiếp vào wafer. Không cần qua bất kỳ trung gian nào, cũng không cần khí nóng. Chỉ cần bức xạ trực tiếp thôi.
Cơ chế hoạt động của tia hồng ngoại
Hãy tưởng tượng như thế này: Các đèn tia hồng ngoại được điều chỉnh sao cho có thể “giao tiếp” với chất dung môi dùng để làm khô wafer. Khi ánh sáng chiếu vào bề mặt wafer, nó sẽ được hấp thụ ngay lập tức.
Không cần phải chờ cho căn phòng đạt đến nhiệt độ mong muốn. Chỉ cần bật công tắc là đã có nhiệt độ cần thiết. Đây là một ưu điểm lớn, vì nó giúp chúng ta loại bỏ những chất ổn định chứa chì mà các lò sấy thông thường cần để chịu đựng được nhiệt độ cao.
Chúng tôi sử dụng tia hồng ngoại sóng ngắn. Loại tia này có khả năng xâm nhập sâu vào bề mặt wafer và làm khô các lớp bề mặt một cách nhanh chóng. Nhờ đó, bề mặt silicon không cần phải chịu nhiệt trong thời gian dài. Như vậy, năng lượng tiêu thụ sẽ giảm đi, và wafer cũng sẽ không bị tổn thương.
Những điểm cần lưu ý (vì không có gì là hoàn hảo cả)
Tất nhiên, mọi thứ không phải lúc nào cũng hoàn hảo. Khi tập trung quá nhiều năng lượng vào một điểm nhất định, các cảm biến cần phải hoạt động chính xác. Nếu các cảm biến không được điều chỉnh đúng bước sóng của đèn, nhiệt độ có thể vượt quá mức mong muốn. Điều này có thể khiến các mép của wafer bị cháy nếu không cẩn thận. Bí quyết nằm ở việc cân bằng công suất của đèn với hệ thống phản hồi chính xác, để nhiệt độ luôn ở mức cần thiết.
Giúp nhà máy sạch hơn
Điều tuyệt vời nhất là phương pháp sấy khô bằng tia hồng ngoại giúp nhà máy trở nên sạch hơn. Không còn hiện tượng khí thải từ quá trình đốt cháy hay khí độc hại lan tỏa trong phòng sạch nữa.
Đối với các kỹ sư, đây quả là một giấc mơ. Các máy móc trở nên nhỏ gọn hơn, và chúng ta có thể loại bỏ nhiều đường ống dẫn khí cồng kềnh. Nhờ đó, nhà máy có thể đạt được mục tiêu giảm khí thải mà vẫn duy trì được tốc độ sản xuất như trước.