Tại sao chúng tôi chuyển sang sử dụng đèn hồng ngoại trong quy trình rửa wafer không chứa chì
Ngành bán dẫn đang nỗ lực hết sức để đạt được các tiêu chuẩn “xanh” và không chứa chì. Điều này có thể được nhận thấy rõ trong giai đoạn làm khô wafer sau khi rửa.
Trong thời gian dài, chúng tôi vẫn sử dụng lò sưởi thông thường. Nhưng thành thật mà nói, việc sử dụng lò sưởi để làm khô vài chiếc wafer thực sự là sự lãng phí năng lượng. Vì vậy, chúng tôi chuyển sang sử dụng đèn hồng ngoại. Thay vì làm nóng không khí, những chiếc đèn này tỏa nhiệt trực tiếp lên bề mặt wafer. Nhờ đó, không cần phải sử dụng các thiết bị xử lý không khí khổng lồ, giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.
Cách thức hoạt động của đèn hồng ngoại
Khi tiến hành quy trình rửa wafer, chúng ta phải đối mặt với tình trạng ẩm ướt và các chất còn sót lại từ hóa chất. Để giải quyết vấn đề này, chúng tôi sử dụng đèn hồng ngoại có khả năng chống nước. Nếu sử dụng đèn thông thường, hơi ẩm sẽ gây ra hiện tượng ngắn mạch hoặc làm oxy hóa filament của đèn. Đó là cách nhanh nhất để phá hủy thiết bị của chúng ta.
Điều kỳ diệu nằm ở năng lượng bức xạ của đèn hồng ngoại. Các photon xuyên qua lớp chất lỏng trên bề mặt wafer, khiến các phân tử nước rung động và bay hơi nhanh chóng.
Quá trình này diễn ra rất nhanh. Hầu hết các hệ thống này có thể đạt được nhiệt độ mong muốn chỉ trong vài giây. Điều này rất quan trọng, vì nó giúp ngăn chặn sự hình thành của những vết ướt trên bề mặt wafer – điều này có thể ảnh hưởng xấu đến chất lượng chip và khiến chúng ta phải lo lắng.
Xử lý môi trường ẩm ướt
Các ống thủy tinh thông thường không thể chịu đựng được môi trường ẩm ướt. Chúng tôi phải niêm phong các điện cực và sử dụng lớp phủ đặc biệt để giữ cho mạch điện luôn khô ráo.
Chúng tôi sử dụng đèn hồng ngoại có công suất cao và bước sóng ngắn. Điều này giúp nhiệt lượng được tập trung vào bề mặt wafer một cách hiệu quả.
Những hạn chế của đèn hồng ngoại
Dù đèn hồng ngoại rất hiệu quả, nhưng nó cũng có những hạn chế riêng. Những chiếc đèn này tạo ra nhiệt lượng cực cao tại một vị trí cụ thể. Nếu tốc độ di chuyển của wafer không ổn định, hoặc công suất đèn quá cao, wafer có thể bị quá nhiệt hoặc các chất bảo vệ bề mặt wafer bị phá hủy. Đó là lý do tại sao chúng ta cần phải cân bằng tốc độ di chuyển của wafer và công suất đèn một cách cẩn thận.
Ngoài ra, chúng ta cũng cần quan tâm đến nhiệt lượng phản xạ từ các bức tường của buồng xử lý. Chúng ta cần có hệ thống làm mát hiệu quả để xử lý nhiệt lượng này, nếu không thiết bị của chúng ta sẽ bị hư hại.