Tại sao việc sử dụng phương pháp sưởi bằng bức xạ hồng ngoại lại tốt hơn phương pháp sử dụng không khí nóng trong quá trình sản xuất chip?
Nếu bạn làm việc trong lĩnh vực sản xuất chip bán dẫn, bạn chắc hẳn biết rằng thời gian chính là yếu tố quan trọng nhất cần được tiết kiệm. Mỗi giây mà tấm wafer phải chờ đợi để đạt đến nhiệt độ mong muốn đều đồng nghĩa với việc chi phí sản xuất tăng lên.
Hầu hết mọi người đều bắt đầu bằng phương pháp sử dụng không khí nóng để sưởi ấm. Nhưng phương pháp này có một nhược điểm lớn: bạn phải sưởi toàn bộ căn phòng chỉ để làm ấm một vật thể nhỏ bé. Bạn phải chờ đợi cho đến khi không khí lưu thông, các bức tường hấp thụ nhiệt, và môi trường xung quanh ổn định trước khi vật thể được sưởi ấm. Đó là một quá trình tốn thời gian.
Phương pháp sưởi bằng bức xạ hồng ngoại loại bỏ được bước trung gian này. Thay vì sử dụng không khí, chúng ta sử dụng bức xạ điện từ để truyền năng lượng trực tiếp vào vật liệu cần sưởi. Quá trình này diễn ra gần như tức thì. Không cần phải chờ đợi quạt hoạt động hay không khí lưu thông. Chỉ trong vài giây, vật thể đã đạt đến nhiệt độ mong muốn. Đối với kỹ sư mà nói, đó là một lợi thế lớn, vì thời gian sản xuất giảm đáng kể.
Ngoài ra, phương pháp này còn giúp tránh được tình trạng “vùng lạnh” – những vùng mà nhiệt độ không đồng đều. Phương pháp sưởi bằng không khí khá phức tạp; rất khó để đảm bảo nhiệt độ đồng đều trên toàn bộ bề mặt wafer. Trong khi đó, với phương pháp sưởi bằng bức xạ hồng ngoại, chúng ta có thể kiểm soát được việc phân bố nhiệt. Chúng ta chỉ cần điều chỉnh vị trí của các bóng đèn sao cho các vùng mép và trung tâm đều đạt được nhiệt độ như nhau. Việc phân bố nhiệt đều hơn giúp giảm thiểu lượng sản phẩm bị hỏng.
Thêm nữa, phương pháp này còn giúp giảm bớt chi phí đầu tư vào các thiết bị sưởi. Bạn không cần phải sử dụng những máy quạt lớn hay các đường ống phức tạp nữa. Đó là một giải pháp hiệu quả hơn nhiều.
Tuy nhiên, cũng có một vài hạn chế của phương pháp này. Bức xạ hồng ngoại chỉ có thể truyền năng lượng theo một hướng nhất định. Không khí có thể lưu thông xung quanh vật thể, nhưng bức xạ hồng ngoại lại cần có đường truyền rõ ràng. Nếu vật thể có hình dạng phức tạp hoặc có những chỗ khuất, thì nhiệt độ ở những chỗ đó sẽ không đồng đều. Bạn cần phải tính toán kỹ lưỡng góc chiếu của các bóng đèn. Đôi khi, bạn cần sử dụng các tấm phản chiếu để đưa năng lượng vào những vùng khuất đó. Nếu bạn không tính toán kỹ, bạn có thể tạo ra những vùng quá nóng, điều này sẽ làm hỏng vật thể cần sưởi – và chắc chắn không ai muốn điều đó xảy ra.