Kiểm soát nhiệt độ trong quy trình chế tạo chip lượng tử
Khi chuyển từ việc sản xuất các linh kiện điện tử thông thường sang chế tạo chip lượng tử, bạn sẽ nhận ra rằng nhiệt độ là yếu tố cực kỳ quan trọng. Bạn không thể đơn giản chỉ “làm nóng” toàn bộ bo mạch được. Đó là lý do tại sao chúng ta sử dụng các thiết bị gia nhiệt dựa trên công nghệ tia hồng ngoại ngắn sóng. Có thể coi đây như một phương pháp “tấn công” bằng nhiệt độ. Thay vì làm nóng toàn bộ bo mạch, những chiếc đèn này chỉ tác động vào những vị trí cần thiết, giúp tránh tình trạng bo mạch bị biến dạng hoặc cong vênh trong quá trình chế tạo.
Vấn đề liên quan đến công suất
Chúng tôi thiết kế các thiết bị này để có thể xử lý mức công suất lớn. Khi bật đèn hồng ngoại công suất cao, nhiệt độ sẽ tăng lên ngay lập tức. Trong môi trường phòng sạch, tốc độ là yếu tố quan trọng nhất. Bạn cần đạt được nhiệt độ mong muốn ngay lập tức – chứ không phải sau 10 phút – nếu không, bạn sẽ gặp nguy cơ bị oxy hóa hoặc nhiễm bẩn. Nhưng vấn đề là bạn cần đảm bảo sự ổn định tuyệt đối của nhiệt độ. Nếu công suất cung cấp dao động dù chỉ 5%, bạn sẽ gặp phải tình trạng có những điểm nóng trên wafer lượng tử. Và trong ngành này, tình trạng này chính là thảm họa.
Tại sao chọn thủy tinh thạch anh?
Chúng tôi chọn sử dụng ống thủy tinh thạch anh chứa halogen. Thủy tinh thạch anh rất tốt vì nó cho phép tia hồng ngoại ngắn sóng đi xuyên qua mà không bị ống đèn hấp thụ. Một số thiết bị của chúng tôi còn được trang bị lớp phủ đặc biệt để điều chỉnh phổ bức xạ. Điều này rất quan trọng, vì nó giúp đảm bảo rằng nhiệt độ được truyền vào các lớp của bo mạch, chứ không chỉ làm nóng bề mặt trên cùng của bo mạch. Chúng tôi sử dụng các loại kết nối R7s hoặc Sk15 vì chúng hoạt động rất tốt. Hơn nữa, khi đèn hỏng, bạn chỉ cần thay thế nó trong vài giây mà không cần phải tháo rời toàn bộ máy móc.
Thực tế trong quy trình sản xuất
Thành thật mà nói, việc sử dụng công nghệ gia nhiệt hồng ngoại có công suất cao đòi hỏi phải trả một cái giá. Thời gian chế tạo sẽ giảm, điều này rất tốt, nhưng các thiết bị này lại tạo ra lượng nhiệt lớn trong phòng. Nếu hệ thống thông gió không thể xử lý được lượng nhiệt này, nhiệt độ trong phòng sẽ bị thay đổi. Điều này rất phiền phức. Để tránh điều này, chúng tôi khuyên nên sử dụng bộ điều khiển PID. Bộ điều khiển này giúp duy trì nhiệt độ ổn định, giúp chip lượng tử không bị tổn thương trong quá trình chế tạo.