Почему мы заменяем использование горячего воздуха на инфракрасное излучение в оборудовании для обработки полупроводниковых пластин
Если вы хотите ускорить процесс глубокой обработки полупроводников, необходимо выяснить, где теряется время. Для многих из нас проблемным моментом является сам процесс нагрева.
Большинство старых систем основаны на использовании горячего воздуха. Этот процесс медленный: сначала нагревается воздух, а затем он уже нагревает пластину. Это похоже на попытку подогреть комнату с помощью обогревателя — это занимает много времени.
Инфракрасное излучение позволяет избавиться от такого посредника. Оно использует электромагнитное излучение для прямого нагрева поверхности пластины. Это очень быстро. И это кардинально меняет процесс обработки.
Проблемы, связанные с временем реакции
При использовании метода принудительной конвекции необходимо ждать, пока нагревательные элементы и весь объем воздуха достигнут нужной температуры, прежде чем пластина начнет ощущать тепло. Процесс нагрева происходит медленно, а охлаждение — еще медленнее.
Инфракрасные лампы работают иначе. Как только вы включаете их, тепло сразу появляется. Как только вы выключаете их, поток тепла снижается. Это позволяет более эффективно контролировать температуру. Процесс нагрева происходит быстрее, и пластину не нужно долго оставлять в таких условиях.
Экономия пространства и увеличение прибыли
Поскольку для работы инфракрасного излучения не требуются большие помещения для циркуляции воздуха, можно сократить размер зоны нагрева. Это полезно в условиях ограниченного пространства на производстве.
Но настоящей выгодой является увеличение количества обработанных пластин в час. Когда не нужно ждать, пока воздух нагреется, можно сократить время каждого цикла. В условиях высокой загрузки эти несколько секунд могут привести к значительному увеличению производительности.
Недостатки (ведь всегда есть недостатки)
Инфракрасное излучение — это не просто «все включено, и все работает». Поскольку тепло распространяется направленно, возникает риск появления зон с высокой и низкой температурой на поверхности пластины. Нельзя просто поставить лампу и надеяться на равномерную температуру.
Необходимо использовать систему с несколькими зонами нагрева и очень точные датчики для контроля температуры. Кроме того, если система охлаждения не рассчитана на такие резкие изменения температуры, могут возникнуть серьезные проблемы.
Мы обнаружили, что лучшим способом решения этой проблемы является сочетание инфракрасных ламп с высокоскоростными пирометрами. Это единственный способ сохранить точность температуры — в пределах ±1°C.