Hãy ngăn không cho nhiệt lượng từ đèn chiếu ra khắp nơi
Vấn đề với các đèn IR là chúng phát ra nhiệt lượng ở mọi hướng. Trong buồng xử lý bán dẫn, bất kỳ nguồn năng lượng nào không tác động lên wafer đều coi như bị lãng phí.
Nhưng vấn đề còn nghiêm trọng hơn thế nữa: nhiệt lượng dư thừa này sẽ gây tổn hại cho các bộ phận bên trong máy móc. Nếu vỏ máy quá nóng đến mức có thể làm bỏng người dùng, thì đó không còn là vấn đề liên quan đến việc gia nhiệt nữa, mà là vấn đề liên quan đến việc kiểm soát hướng phát nhiệt.
Đưa nhiệt lượng vào đúng vị trí cần thiết
Chúng ta giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng các tấm phản xạ chính xác. Có thể coi đó là cách để “định hình” lại hướng phát sáng của ánh sáng IR. Bằng cách đặt một tấm phản xạ hình parabol – thường được phủ bằng vàng hoặc nhôm – phía sau đèn, chúng ta có thể khiến toàn bộ năng lượng IR được chiếu trực tiếp lên wafer. Về cơ bản, chúng ta đang biến bóng đèn phát sáng thành một chùm sáng được tập trung.
Kết quả là nhiệt lượng được phân bố một cách hiệu quả hơn. Wafer sẽ đạt được nhiệt độ mong muốn nhanh hơn, và vỏ máy vẫn giữ được nhiệt độ mát mẻ khi chạm vào.
Lựa chọn vật liệu phù hợp (và tránh những rắc rối)
Vật liệu được chọn phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng IR. Các tấm phản xạ được phủ vàng là lựa chọn tối ưu cho ánh sáng IR có bước sóng dài; tuy nhiên chúng sẽ có chi phí cao hơn. Đối với ánh sáng IR có bước sóng ngắn, việc sử dụng nhôm được đánh bóng là lựa chọn phù hợp.
Nhưng đây mới là điều khó khăn: các tấm phản xạ này phải chịu được nhiệt độ cao mà không bị biến dạng. Nếu hình dạng của tấm phản xạ thay đổi dù chỉ vài milimét do sự giãn nở nhiệt, việc phân bố nhiệt lượng sẽ bị rối loạn. Kết quả là sẽ xuất hiện những vùng nóng trên wafer, điều này dẫn đến việc wafer bị cháy hoặc bị hư hỏng.
Ứng dụng thực tế
Việc điều chỉnh hướng phát nhiệt cũng giúp ích rất nhiều cho hệ thống điều hòa không khí trong phòng sạch. Vì nhiệt lượng không còn bị phân tán khắp nơi, hệ thống làm mát sẽ không phải chịu áp lực quá lớn.
Lưu ý: Khi bạn tập trung nhiệt lượng vào wafer, bạn cũng đang tăng cường cường độ nhiệt lên wafer. Bạn cần tìm ra sự cân bằng giữa độ cong của tấm phản xạ và công suất đèn. Nếu bạn tăng công suất quá cao mà không điều chỉnh đúng vị trí tập trung nhiệt lượng, bạn có nguy cơ làm cháy các mép của wafer. Tất cả đều liên quan đến sự cân bằng này.