Làm thế nào để truyền nhiệt hiệu quả hơn vào wafer (và giảm sự tỏa nhiệt ra các bức tường của buồng gia nhiệt)
Khi gia nhiệt wafer trong môi trường chân không, bạn đang phải đối mặt với những ràng buộc của định luật vật lý. Vì không có không khí, bạn không thể dựa vào hiện tượng đối lưu để truyền nhiệt. Bạn chỉ còn cách dùng phương pháp bức xạ.
Vấn đề là: mỗi watt năng lượng không được truyền vào wafer đều là năng lượng bị lãng phí. Năng lượng này sẽ làm nóng các bức tường của buồng gia nhiệt, từ đó gây áp lực lớn lên hệ thống làm mát. Đó là sự lãng phí năng lượng và cũng gây ra nhiều vấn đề cho thiết bị của bạn.
Tại sao chúng ta lại sử dụng vàng
Các bóng đèn thạch anh thông thường phát ra nhiệt ở mọi hướng. Để tránh sự lãng phí này, chúng ta sử dụng các tấm phản xạ được phủ vàng. Vàng có khả năng phản xạ các tia hồng ngoại trở lại nơi chúng cần đến.
Bằng cách phủ vàng lên vỏ bóng đèn, chúng ta có thể thu hồi lại nhiệt lượng vốn sẽ bị tỏa ra ngoài, và chuyển nó trực tiếp vào bề mặt wafer. Kết quả là bạn có thể đạt được mật độ nhiệt cao hơn mà không cần tăng công suất máy.
Lưu ý về tải nhiệt
Tuy nhiên, việc tập trung nhiều bức xạ vào một điểm cũng có nhược điểm. Cuộn dây tản nhiệt của bóng đèn phải hoạt động ở nhiệt độ cao hơn để duy trì mức nhiệt ổn định.
Nếu bạn chọn loại bóng đèn có công suất cao để đạt tốc độ gia nhiệt nhanh, thì nguồn điện cung cấp cho bóng đèn cũng phải rất mạnh mẽ. Chúng tôi đã chứng kiến nhiều hệ thống bị hỏng do nguồn điện không đủ mạnh để đáp ứng nhu cầu này. Hãy đảm bảo rằng hệ thống dây điện của bạn có thể chịu được tải nhiệt này, và các bộ phận kín khí trong buồng gia nhiệt cũng không bị hư hỏng do nhiệt độ cao.
Sự đánh đổi
Vàng là vật liệu tốt nhất để thực hiện công việc này, nhưng nó khá kén chọn. Nó không thể chịu được sự ô nhiễm. Nếu quy trình sản xuất của bạn gây ra khí hoặc hơi hóa chất làm bẩn lớp vàng, khả năng phản xạ của nó sẽ giảm. Lúc đó, nhiệt lượng sẽ không được truyền đều vào wafer.
Hãy giữ cho buồng gia nhiệt sạch sẽ. Nếu lớp vàng bị bẩn, bạn không chỉ mất hiệu suất mà còn có nguy cơ gây ra những điểm nóng trên bề mặt wafer. Không ai muốn điều đó xảy ra cả.
Cuối cùng, chúng ta chế tạo những bộ gia nhiệt này để truyền nhiệt chính xác vào nơi cần thiết: vào chính bề mặt silic, chứ không phải vào các bộ phận khác của máy.