Điều chỉnh nhiệt độ một cách chính xác trong quá trình sử dụng đèn hồng ngoại để gia nhiệt cho các linh kiện bán dẫn
Nếu chúng ta thực sự muốn đạt được mục tiêu trung hòa khí carbon trong quy trình sản xuất chip, chúng ta cần ngừng việc sử dụng các lò nung thông thường để làm nóng toàn bộ buồng sản xuất. Đó là sự lãng phí. Cách tốt nhất là chuyển sang sử dụng hệ thống đèn hồng ngoại, vì chúng có thể tác động trực tiếp lên các wafer.
Nhưng có một vấn đề: ánh sáng hồng ngoại mang lại hiệu ứng gia nhiệt rất nhanh. Để tránh tình trạng nhiệt độ tăng quá nhanh, chúng ta cần sử dụng các cảm biến nhiệt độ có khả năng đo lường nhiệt độ một cách chính xác trong điều kiện nhiệt độ thay đổi nhanh chóng.
Vòng lặp phản hồi
Trong hệ thống này, cảm biến nhiệt độ không chỉ đơn thuần là thiết bị đo nhiệt độ. Thực chất, nó chính là “bảo hiểm” giúp chúng ta tránh được việc phải vứt bỏ hàng loạt wafer bị hỏng. Chúng ta thường chọn các loại cảm biến loại K hoặc N vì chúng có khả năng chịu được những dao động nhiệt độ mạnh do đèn hồng ngoại gây ra. Nếu cảm biến hoạt động kém, nhiệt độ sẽ vượt quá mức mong muốn. Khi đó, chất lượng của các wafer sẽ bị ảnh hưởng, và chúng sẽ trở nên vô dụng. Chúng ta cần đảm bảo rằng thời gian phản ứng của cảm biến chỉ trong vài毫giây, để duy trì sự ổn định của hệ thống.
Xử lý vấn đề nhiệt độ và sự sai lệch
Bên trong các thiết bị sản xuất bán dẫn, nhiệt độ rất cao và môi trường là chân không. Để tránh việc các dây dẫn bị cháy, chúng ta sử dụng các dây dẫn được bọc bằng vật liệu cách điện. Nhưng vẫn còn một vấn đề nữa: sự sai lệch nhiệt độ theo thời gian. Dù có vẻ như đó là vấn đề nhỏ, nhưng nếu sự sai lệch nhiệt độ lên tới 2°C, toàn bộ sản phẩm có thể bị hỏng. Đó là vấn đề mà chúng ta không muốn gặp phải. Vì vậy, chúng ta khuyến nghị nên kiểm tra lại cảm biến mỗi 500 giờ hoạt động, để kịp thời phát hiện và khắc phục vấn đề.
Những điều cần cân nhắc
Việc tích hợp hệ thống này vào hệ thống trung hòa khí carbon cũng mang theo một số vấn đề – chủ yếu là nhiễu điện từ từ các nguồn cung cấp năng lượng cho đèn hồng ngoại. Nếu không sử dụng dây dẫn có lớp bảo vệ, chúng ta sẽ gặp phải những sai số trong các số liệu đo được. Và luôn có sự thỏa hiệp giữa độ nhạy của cảm biến và độ bền của nó. Nếu chúng ta sử dụng hệ thống với tốc độ sản xuất cao, chúng ta cần đảm bảo rằng các bộ phận kết nối với cảm biến phải vô cùng chắc chắn. Nếu không, rung động có thể làm hỏng cảm biến.