ทำไมเราถึงใช้ฝาครอบที่เคลือบด้วยทองคำสำหรับการให้ความร้อนแก่ wafer
เมื่อเราต้องการให้ความร้อนแก่ wafer ที่ทำจากซิลิคอนนั้น แม้แต่พลังงานเพียง 1 วัตต์ก็มีความสำคัญมาก
คนส่วนใหญ่มักจะใช้ฝาครอบที่ทำจากสแตนเลสทั่วไป แต่มีปัญหาอยู่อย่างหนึ่ง นั่นก็คือฝาครอบเหล่านี้จะดูดซับและแผ่พลังงานออกไปมากเกินไป ซึ่งถือเป็นการสูญเสียพลังงานโดยเปล่าประโยชน์ เราจึงใช้ฝาครอบที่เคลือบด้วยทองคำแทน เพื่อป้องกันการสูญเสียพลังงาน และช่วยให้รังสีอินฟราเรดไปยังจุดที่ต้องการได้อย่างแม่นยำ นั่นก็คือบนพื้นผิวของ wafer นั่นเอง
เหตุผลที่เลือกใช้ทองคำ
เราไม่ได้เลือกใช้ทองคำเพราะมันดูหรูหรา แต่เป็นเพราะคุณสมบัติทางฟิสิกส์ของมัน ทองคำมีค่าการแผ่รังสีที่ต่ำกว่าอลูมิเนียมหรือเหล็กมาก นั่นหมายความว่าทองคำสามารถสะท้อนรังสีอินฟราเรดได้มาก
ลองคิดดูสิ โคมไฟจะแผ่รังสีออกไปในทุกทิศทาง หากไม่มีฝาครอบที่ดี พลังงานครึ่งหนึ่งก็จะถูกสูญเสียไปโดยเปล่าประโยชน์ แต่ทองคำจะช่วยปรับทิศทางของพลังงาน ทำให้ความร้อนมุ่งเน้นไปที่จุดที่ต้องการได้อย่างแม่นยำ
การสร้างฝาครอบ
เราเริ่มต้นด้วยสแตนเลส เพราะมันมีความแข็งแรง สามารถรับน้ำหนักได้ดี และจะไม่บิดเบี้ยวเมื่ออยู่ในสภาพอุณหภูมิสูง จากนั้นเราก็เคลือบทองคำลงบนพื้นผิวของฝาครอบในรูปร่างที่เหมาะสม เช่น รูปพาราโบลาหรือรูปรี รูปร่างนี้มีความสำคัญมาก เพราะมันช่วยให้จุดโฟกัสอยู่ตรงกลางของ wafer ได้
แต่เราต้องใส่ใจเรื่องความแม่นยำของรูปร่างมาก หากโคมไฟไม่อยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง ก็จะเกิดจุดที่มีอุณหภูมิสูงขึ้น และนั่นก็หมายความว่าการให้ความร้อนจะไม่สม่ำเสมอ ซึ่งอาจทำให้ wafer ทั้งชุดเสียหายได้
ข้อเสีย
ปัญหาก็คือ เมื่อเราเพิ่มค่าการสะท้อนรังสี ก็จะทำให้พลังงานความร้อนเพิ่มขึ้นด้วย ซึ่งก็ดีสำหรับการเร่งกระบวนการให้ความร้อน แต่ก็จะสร้างความกดดันให้กับระบบระบายความร้อนมากขึ้นด้วย หากเราเปลี่ยนจากฝาครอบสแตนเลสมาเป็นฝาครอบที่เคลือบด้วยทองคำ เราก็จำเป็นต้องเพิ่มประสิทธิภาพของพัดลมหรือระบบระบายความร้อนด้วย มิฉะนั้น พื้นที่รอบๆ ก็จะมีอุณหภูมิสูงเกินไป
เราออกแบบฝาครอบเหล่านี้มาให้สามารถใช้แทนฝาครอบของเครื่องมือ Semiconductor ที่มีอยู่ได้เลย แต่คุณต้องตรวจสอบแหล่งจ่ายไฟให้ดีด้วย เพื่อให้มั่นใจว่ามันสามารถรองรับพลังงานที่เพิ่มขึ้นได้ โดยไม่ทำให้ระบบป้องกันกระแสไฟฟ้าเกิดปัญหาในช่วงแรกๆ