Trong quy trình sản xuất, sự biến động nhiệt độ trong giai đoạn sấy hoặc nung không chỉ được thể hiện qua những đỉnh trên biểu đồ nhiệt độ – mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm. Chỉ cần nhiệt độ thay đổi 1°C, kích thước các chi tiết quan trọng trên wafer cũng sẽ thay đổi vài nano. Ngoài ra, bộ sưởi bẩn có thể tạo ra các hạt bụi gây hại cho sản phẩm. Chúng tôi đã chế tạo bộ sưởi bán dẫn được điều khiển bằng công nghệ PID để kiểm soát những biến động này ngay từ đầu.
Về mặt kỹ thuật, điều quan trọng là phải duy trì nhiệt độ ở mức ổn định, trong khoảng ±0,1°C trên toàn bề mặt wafer. Độ đồng đều của nhiệt độ cần được duy trì ở mức dưới ±0,5°C, để toàn bộ lớp phim quang học nhận được lượng nhiệt đều nhau. Thời gian phản ứng của bộ sưởi dưới 300 ms, giúp việc điều chỉnh nhiệt độ diễn ra nhanh chóng. Cửa sổ bằng thạch anh và vỏ máy được thiết kế để hoạt động trong môi trường sạch, đạt chuẩn Class 1–100. Bộ sưởi không tạo ra bất kỳ hạt bụi nào khi hoạt động ở nhiệt độ cao. Trong suốt 24 giờ, độ ổn định nhiệt độ vẫn ở mức ≤0,2°C – đủ để đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Trong quy trình sấy wafer, bức xạ hồng ngoại có tác dụng loại bỏ hơi ẩm trên bề mặt wafer một cách nhanh chóng và đồng đều, mà không làm hư hại bề mặt wafer. Điều này giúp giảm các khuyết tật do sự chênh lệch nhiệt độ gây ra. Trong quy trình in ấn, cùng một bộ sưởi này có thể được sử dụng để thực hiện các quy trình nung ở nhiệt độ khác nhau, giúp đảm bảo độ dày, độ bám dính và khả năng chọn lọc trong quá trình etching của lớp phim quang học.
Hệ thống PID giúp bù đắp cho những biến động về nhiệt độ do các yếu tố khách quan gây ra. Nhờ đó, ngay cả vào lúc 3 giờ sáng, nhiệt độ vẫn được duy trì ổn định. Ngoài ra, việc sử dụng bộ sưởi hồng ngoại còn giúp tiết kiệm năng lượng, vì bộ sưởi chỉ làm nóng chính vật thể cần sưởi, chứ không phải toàn bộ khung máy.
Một vài lưu ý thực tế: Việc lắp đặt bộ sưởi cần chú ý đến tỷ lệ phát xạ nhiệt và góc nhìn. Các lớp phủ màu tối hoặc các vật liệu che chắn có thể tạo ra các điểm nóng, vì vậy chúng tôi cung cấp bản đồ hiệu chuẩn kèm theo, và khuyên bạn nên kiểm tra lại bằng thiết bị đo nhiệt độ chuyên dụng. Bộ sưởi hoạt động với điện áp 24 V, và có thể hoạt động với điện áp từ 110–240 V. Tuy nhiên, việc điều chỉnh PID cần được thực hiện tùy theo từng ứng dụng cụ thể. Hãy lên kế hoạch thử nghiệm ngắn để xác định thời gian phản ứng và thời gian ổn định nhiệt độ phù hợp với quy trình sản xuất của bạn.