Tại sao chúng ta sử dụng vàng để ngăn chặn việc lãng phí nhiệt lượng?
Trong lĩnh vực sản xuất wafer bán dẫn, việc lãng phí năng lượng chẳng khác nào việc vứt tiền đi. Nhưng vấn đề không chỉ nằm ở chi phí điện năng thôi. Nếu nhiệt lượng không được truyền đến wafer đúng vị trí cần thiết, thì sẽ xuất hiện những vùng có nhiệt độ không đồng đều, và đó chính là nguyên nhân gây ra nhiều vấn đề khác.
Khi chế tạo các bộ gia nhiệt này, chúng ta không chỉ muốn tạo ra nhiệt lượng mà còn muốn kiểm soát nguồn năng lượng đó một cách chính xác. Đó chính là lý do tại sao chúng ta sử dụng các bộ phản xạ được phủ vàng. Việc này giúp đảm bảo rằng hầu như mọi watt năng lượng từ bộ gia nhiệt đều được truyền trực tiếp vào wafer.
Lợi ích của việc sử dụng vàng
Có lẽ bạn sẽ tự hỏi tại sao chúng ta không chỉ sử dụng nhôm. Vấn đề là nhôm hấp thụ quá nhiều năng lượng. Trong khi đó, vàng lại có khả năng phản xạ ánh sáng hồng ngoại một cách hiệu quả. Ánh sáng hồng ngoại sẽ bị phản xạ trở lại vị trí cần thiết mà hầu như không bị suy giảm. Điều này giúp chúng ta đạt được nhiệt độ mong muốn mà không cần tăng công suất gia nhiệt quá cao, từ đó tránh làm hỏng các linh kiện trong bộ gia nhiệt. Việc này giúp tiết kiệm năng lượng.
Loại bỏ những vùng có nhiệt độ thấp
Vấn đề không chỉ nằm ở lớp phủ mà còn nằm ở hình dạng của bộ gia nhiệt. Chúng ta phải chú ý đến hình dạng của bộ gia nhiệt để đảm bảo rằng nhiệt lượng được tập trung đúng vị trí cần thiết. Điều này giúp loại bỏ những vùng có nhiệt độ thấp trên bề mặt wafer. Nếu bạn đang thực hiện các công đoạn lắng đọng lớp mỏng hoặc khử nước khỏi bề mặt wafer, thì sự chênh lệch nhiệt độ chỉ 2 độ cũng có thể làm hỏng toàn bộ sản phẩm. Các bộ phản xạ bằng vàng giúp tạo ra môi trường có nhiệt độ đồng đều hơn.
Nhược điểm
Mặc dù bộ gia nhiệt này rất hiệu quả, nhưng vàng lại đòi hỏi việc bảo trì kỹ lưỡng. Vàng rất nhạy cảm với các chất ô nhiễm. Nếu buồng gia nhiệt chứa khí hóa học hay chất hữu cơ, lớp vàng có thể bị bẩn hoặc oxy hóa. Khi đó, khả năng phản xạ của vàng sẽ giảm. Bạn cần có quy trình vệ sinh chặt chẽ hoặc sử dụng lớp bảo vệ bằng thạch anh để giữ cho các bộ phản xạ luôn sáng bóng và hiệu quả.
Một lời khuyên nữa: Khi lựa chọn bộ gia nhiệt mới, hãy chú ý đến hệ thống làm mát của nó. Do khả năng phản xạ nhiệt cao, vỏ bọc của bộ gia nhiệt sẽ giữ được nhiệt độ thấp hơn, nhưng wafer lại hấp thụ nhiệt rất nhanh. Bạn cần điều chỉnh các bộ điều khiển PID để đảm bảo bộ gia nhiệt hoạt động hiệu quả hơn, nếu không bạn có thể sẽ vượt quá nhiệt độ mong muốn.