เลิกรอให้เครื่องทำความร้อนทำงานได้แล้ว: ทำไมเครื่องทำความร้อนแบบอินฟราเรดในสภาพสุญญากาศจึงเป็นทางเลือกที่ดีสำหรับการประมวลผลชิปเซมิคอนดักเตอร์
หากคุณยังคงใช้วิธีการใช้ลมร้อนในการประมวลผลชิปเซมิคอนดักเตอร์ ก็เท่ากับว่าคุณต้องเสียเวลาไปครึ่งวันเพียงเพื่อรอให้อุณหภูมิสูงขึ้นเท่านั้น การเปลี่ยนมาใช้เครื่องทำความร้อนแบบอินฟราเรดในสภาพสุญญากาศไม่ใช่เพียงการเปลี่ยนอุปกรณ์เท่านั้น แต่เป็นวิธีการถ่ายเทพลังงานให้กับชิปเซมิคอนดักเตอร์ที่แตกต่างไปโดยสิ้นเชิง
ปัญหาของการใช้ลมร้อนก็คือความล่าช้า
ลองคิดดูว่ากระบวนการทำงานเป็นอย่างไร คุณต้องทำให้ก๊าซร้อนขึ้นก่อน จากนั้นก๊าซเหล่านั้นจะทำให้ผนังห้องร้อนขึ้น และสุดท้ายผนังห้องถึงจะทำให้ชิปร้อนขึ้น มันเป็นกระบวนการที่ช้ามาก
ในสภาพสุญญากาศ เราไม่จำเป็นต้องผ่านขั้นตอนเหล่านั้นเลย เราใช้หลอดอินฟราเรดเพื่อส่งรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเข้าไปในชิปโดยตรง ไม่มีสิ่งกั้นกลาง ไม่ต้องรอให้อากาศร้อนขึ้น
เวลาที่ต้องใช้ในการทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นจะลดลงจากหลายนาทีเหลือเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น สำหรับวิศวกรแล้ว นี่คือข้อดีที่สุด เพราะช่วงเวลาการรอนั้นหายไปโดยสิ้นเชิง คุณสามารถทำให้อุณหภูมิของชิปสูงขึ้นได้ทันที ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถประมวลผลชิปได้มากขึ้นในแต่ละชั่วโมง
สิ่งที่ยากก็คือการนำเครื่องทำความร้อนนี้มาใช้ในสภาพสุญญากาศ
การสร้างเครื่องทำความร้อนในสภาพสุญญากาศไม่ใช่เรื่องง่ายเลย การกำจัดก๊าซที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานเป็นเรื่องที่ยากมาก หากวัสดุที่ใช้ไม่เหมาะสม ก็จะมีสิ่งปนเปื้อนเข้ามาในห้องปฏิบัติการ ซึ่งจะทำให้ทุกอย่างเสียหายได้
นั่นคือเหตุผลที่เราต้องใช้ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง และใช้ไส้หลอดที่มีคุณภาพสูง เพื่อให้สภาพแวดล้อมในห้องปฏิบัติการสะอาด
แต่ก็มีข้อจำกัดอยู่ นั่นก็คือคุณต้องระมัดระวังเรื่องความเข้มของพลังงานด้วย เพราะในสภาพสุญญากาศไม่มีอากาศที่จะช่วยระบายความร้อนออกมาได้ ดังนั้นอุณหภูมิจึงสูงมาก
หากคุณเลือกใช้หลอดที่มีกำลังไฟสูง คุณก็ต้องมั่นใจว่าระบบระบายความร้อนจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ หากระบบระบายความร้อนมีปัญหา หลอดก็จะพังได้ในพริบตา
ความเร็วกับความแม่นยำ
อินฟราเรดไม่ใช่สิ่งมหัศจรรย์ มันเร็วจริง แต่มันมีทิศทางการกระจายความร้อนที่ชัดเจน
เตาอบที่ใช้ลมร้อนก็เหมือนผ้าห่มอุ่นๆ ที่ช่วยให้ชิปอุ่นขึ้นอย่างสม่ำเสมอ แต่อินฟราเรดก็เหมือนแสงสปอตไลท์ หากมุมของหลอดไม่ถูกต้อง หรือระยะห่างไม่เหมาะสม ก็จะเกิดจุดที่ร้อนเกินไปได้ คุณต้องแลกความสม่ำเสมอของอุณหภูมิกับความเร็วที่สูงขึ้น
แต่สำหรับการประมวลผลชิปเซมิคอนดักเตอร์ส่วนใหญ่ นี่ก็เป็นการแลกเปลี่ยนที่คุ้มค่า เพราะความรวดเร็วในการประมวลผลชิปนั้นมีค่ามาก ทำให้ปัญหาเรื่องการปรับอุณหภูมิดูเหมือนเป็นเรื่องเล็กน้อยเมื่อเทียบกับประโยชน์ที่ได้รับ