Tại sao chúng ta chuyển sang phương pháp sấy khô bằng tia hồng ngoại cho các chip không chứa chì
Ngành công nghiệp bán dẫn cuối cùng cũng đang từ bỏ những lò sấy truyền thống. Hầu hết chúng ta đều chuyển sang sử dụng phương pháp sấy khô bằng tia hồng ngoại. Điều này không chỉ vì muốn tuân thủ các quy định về môi trường và việc loại bỏ chì khỏi sản phẩm – mặc dù đó cũng là một lý do quan trọng – mà còn vì cách thức hoạt động của tia hồng ngoại.
Thay vì sử dụng không khí nóng để sấy, tia hồng ngoại sử dụng bức xạ điện từ. Phương pháp này không ảnh hưởng đến không khí xung quanh; nó chỉ tác động trực tiếp lên bề mặt vật liệu cần sấy.
Vấn đề liên quan đến năng lượng
Hãy nghĩ về lò sấy truyền thống: bạn phải làm nóng toàn bộ buồng sấy, không khí, các bức tường… Tất cả những điều đó đều gây lãng phí năng lượng. Nhưng với tia hồng ngoại, chúng ta có thể điều chỉnh để tia sáng tác động trực tiếp vào các vùng cần được sấy. Không cần phải sử dụng các bộ phận làm nóng lớn để duy trì nhiệt độ trong buồng sấy. Nhờ đó, quá trình sấy diễn ra nhanh hơn, giúp giảm chi phí điện năng và tăng tốc độ xử lý các wafer.
Việc kiểm soát nhiệt độ một cách chính xác
Đây là điểm khó khăn nhất: các chất keo dán không chứa chì và các vật liệu dùng để sấy rất nhạy cảm với nhiệt độ. Nếu nhiệt độ vượt quá ngưỡng cho phép, wafer sẽ bị biến dạng hoặc các mạch điện sẽ bị hỏng. Với tia hồng ngoại, chúng ta có thể sử dụng các cảm biến để theo dõi nhiệt độ trên bề mặt wafer một cách tức thì. Ngay khi nhiệt độ thay đổi, các cảm biến sẽ báo hiệu cho bộ điều khiển giảm cường độ ánh sáng. Không còn hiện tượng “trễ nhiệt” như ở các lò sấy truyền thống nữa. Việc kiểm soát nhiệt độ trở nên dễ dàng hơn nhiều.
Giảm bớt việc vệ sinh
Ngoài ra, môi trường sản xuất cũng trở nên sạch sẽ hơn nhiều. Bạn không cần phải sử dụng những hệ thống thông gió lớn hay các thiết bị lọc khí như trong các lò sấy truyền thống. Toàn bộ hệ thống này chiếm ít không gian hơn nhiều.
Tuy nhiên, đây không phải là giải pháp hoàn hảo. Bạn vẫn cần phải chú ý đến hiện tượng “hiệu ứng mép”. Vì tia hồng ngoại chỉ tác động theo đường thẳng, nên các mép của wafer có thể bị nóng lên nhanh hơn so với phần giữa, nếu các bộ phận phát sáng không được thiết lập đúng cách. Bạn cần phải chú ý đến khoảng cách từ các bộ phận phát sáng đến bề mặt wafer. Nếu khoảng cách không chính xác, sẽ xuất hiện những điểm nóng, và điều đó có thể phá hỏng toàn bộ lô sản phẩm.