Mendapatkan Suhu yang Tepat dalam Keadaan Vakum: Pendekatan IR
Ketika bekerja dengan wafer semikonduktor, perkara terakhir yang diinginkan ialah adanya debu atau molekul-molekul yang boleh merosakkan produk tersebut. Namun, haba masih diperlukan untuk proses pengeluaran. Masalahnya ialah kita tidak boleh menggunakan udara panas untuk memanaskan bahan tersebut dalam keadaan vakum, kerana tiada udara sama sekali.
Di sinilah Pemanas IR yang sesuai untuk keadaan vakum berperanan. Daripada cuba memanaskan seluruh persekitaran, kita hanya perlu mengarahkan tenaga radiasi secara langsung ke permukaan bahan yang ingin dipanaskan. Cara ini lebih efektif, dan tidak akan mengganggu keadaan vakum tersebut.
Fizik di sebaliknya (tanpa penjelasan teoretikal yang rumit)
Oleh kerana kita tidak boleh bergantung pada cara pemindahan haba melalui konveksi, maka radiasi merupakan satu-satunya cara yang digunakan. Kita biasanya menggunakan lampu IR berfrekuensi rendah. Mengapa? Kerana ia dapat menembusi bahan dengan lebih cepat berbanding lampu berfrekuensi tinggi.
Ketika memilih lampu untuk digunakan, kita perlu memastikan kepadatan tenaga yang dihasilkan adalah tinggi. Kita menggunakan elemen kuarsa berkuasa tinggi agar suhu yang diinginkan dapat dicapai dalam masa beberapa saat sahaja. Ia sangat cepat. Sangatlah cepat. Ini tentunya akan mengurangkan masa yang diperlukan untuk proses pengeluaran. Dengan cara ini, penggunaan tenaga juga akan berkurangan. Sangat mudah, bukan?
Masalah yang perlu dihadapi: Bahan dan pelepasan gas
Kita tidak boleh menggunakan lampu biasa di sini. Kaca biasa akan rosak dalam keadaan vakum – ia boleh retak akibat tekanan atau melepaskan gas yang akan merosakkan kualiti produk. Oleh itu, kita menggunakan kuarsa sintetik yang berkualiti tinggi. Kita juga menggunakan filamen tungsten agar lampu tersebut tidak rosak semasa proses pemanasan dan penyejukan yang cepat. Bahkan, komponen penyambung juga perlu tahan terhadap keadaan vakum. Jika ada sedikit kebocoran, tekanan dalam bilik vakum akan turun drastik, dan hasil pengeluaran akan terjejas.
Mengurangkan penggunaan karbon dan kos
Kebanyakan sistem lama menggunakan pemanas jenis resistif. Ini bermakna kita perlu memanaskan sejumlah besar keluli inert untuk memanaskan wafer. Ini merupakan pembaziran tenaga yang besar. Dengan menggunakan pemanas IR, kita hanya perlu memanaskan bahagian yang benar-benar perlu dipanaskan sahaja. Dengan cara ini, penggunaan tenaga akan berkurangan. Ini merupakan cara yang efektif untuk menjadikan proses pengeluaran lebih “mesra alam”, tanpa mengorbankan kualiti produk.