Hãy ngừng chờ đợi cho đến khi các khay vận chuyển trong phòng sạch được làm nóng lên.
Nếu bạn từng làm việc trong lĩnh vực chế tạo chip bán dẫn, bạn chắc hẳn đã trải qua cảm giác khó chịu do phải chờ đợi. Các tấm wafer hoặc các vật liệu cần được làm nóng đến một nhiệt độ nhất định trước khi chúng có thể chuyển sang giai đoạn tiếp theo. Nhưng việc vận chuyển chúng lại khiến mọi thứ trở nên chậm trễ.
Hầu hết các xưởng sản xuất mà tôi từng ghé thăm vẫn sử dụng phương pháp sưởi bằng không khí nóng. Đó là cách làm cổ điển. Nhưng vấn đề là phương pháp này rất chậm. Bạn phải chờ đợi cho đến khi không khí được làm nóng, sau đó mới chờ đợi cho đến khi không khí đó thấm vào các vật liệu cần được làm nóng. Điều này làm lãng phí thời gian quý báu của bạn.
Giải pháp: Sử dụng phương pháp sưởi bằng tia hồng ngoại.
Phương pháp sưởi bằng tia hồng ngoại không cần sử dụng không khí để truyền nhiệt. Năng lượng được truyền trực tiếp vào bề mặt vật liệu cần được làm nóng. Hãy tưởng tượng sự khác biệt giữa việc đứng trong một căn phòng ấm áp để làm ấm tay và việc đưa tay gần lửa trại. Đó chính là những gì xảy ra với các khay vận chuyển trong phòng sạch. Nhiệt lượng được truyền trực tiếp vào các vật liệu cần được làm nóng. Bạn không cần lãng phí năng lượng để làm ấm cả căn phòng chỉ để làm ấm vài tấm wafer.
Nếu quy trình sản xuất yêu cầu nhiệt độ 100°C, phương pháp sưởi bằng tia hồng ngoại sẽ giúp bạn đạt được nhiệt độ đó trong vài giây. Điều này giúp biến khoảng thời gian chờ đợi thành khoảng thời gian ngắn ngủi.
Làm thế nào để triển khai phương pháp này?
Để phương pháp này hoạt động hiệu quả, chúng tôi lắp các bộ phát tia hồng ngoại sóng ngắn hoặc sóng trung bình vào khung của khay vận chuyển. Chúng tôi duy trì mật độ năng lượng cao để toàn bộ hệ thống không chiếm quá nhiều diện tích.
Một điều cần lưu ý là tia hồng ngoại có tốc độ phản ứng rất nhanh. Vì vậy, bạn cần có hệ thống điều khiển PID chính xác, cùng với các cảm biến được đặt gần vật liệu cần được làm nóng. Nếu không, nhiệt độ có thể vượt quá mức mong muốn trước khi hệ thống kịp nhận ra điều đó.
Về mặt thiết bị, chúng tôi sử dụng các bộ phát tia hồng ngoại được bọc bằng thạch anh. Chúng rất phù hợp cho môi trường phòng sạch vì chúng không phát ra chất gây ô nhiễm hay khí độc.
Nhược điểm
Tia hồng ngoại không phải là giải pháp tối ưu cho mọi trường hợp. Nó chỉ hoạt động hiệu quả trong trường hợp vật liệu được đặt thẳng hàng. Nếu khay vận chuyển chứa quá nhiều vật liệu, những vật liệu ở phía trước sẽ được làm nóng nhanh, trong khi những vật liệu ở phía sau vẫn còn lạnh. Bạn không thể chỉ thay thế quạt bằng bóng đèn là xong. Bạn cần sắp xếp các bóng đèn sao cho chúng có thể truyền nhiệt đến tất cả các vị trí cần được làm nóng. Nếu không, một số tấm wafer sẽ được làm nóng đều, trong khi những tấm khác vẫn còn lạnh.