Перестаньте тратить время впустую: почему инфракрасное нагревание лучше, чем нагрев с использованием принудительного потока воздуха для нагрева пластин
Если вы когда-либо проводили время на производственных площадках, вы знаете, насколько раздражает необходимость ожидания. В процессе обработки полупроводников все больше используется инфракрасное нагревание вместо принудительного потока горячего воздуха.
Все сводится к тому, как именно передается тепло к поверхности пластины. Принудительный поток воздуха по сути является конвективной печью: необходимо нагреть каждый кубический дюйм воздуха в камере, прежде чем пластина начнет чувствовать тепло. Инфракрасное излучение работает иначе – оно достигает поверхности пластины напрямую.
Проблема задержки нагрева
Проблема в том, что воздух плохо передает тепло. При использовании конвекции возникает задержка нагрева: нужно дождаться, пока воздух нагреется, а затем – пока тепло проникнет в кремний. Это просто потеря времени.
Инфракрасные датчики и излучатели устраняют эту проблему. Энергия передается со скоростью света, поэтому можно быстро изменить температуру. Если вы обрабатываете тысячи пластин в день, экономия 30 секунд на одном цикле нагрева – это значительная выгода для производительности.
Направленность нагрева
Мы используем инфракрасные датчики для контроля температуры поверхности пластины в реальном времени. Термопары должны касаться поверхности пластины, что может привести к ее загрязнению. Инфракрасные датчики не касаются поверхности, поэтому можно получить информацию о температуре с расстояния.
Это делает процесс управления более эффективным. Если датчик обнаруживает холодные участки, инфракрасная лампа сразу же корректирует температуру. Не возникает ситуации, когда нагреватель продолжает работать, так как он измеряет температуру воздуха, а не самой пластины.
Недостатки
Инфракрасное нагревание не является идеальным решением – оно имеет определенную направленность. Если что-то закрывает пластину или лампа расположена некорректно, нагрев будет неравномерным. Нельзя просто подавать воздух и надеяться на лучшее. Необходимо тщательно спланировать расположение ламп и датчиков, чтобы тепло распределялось равномерно по всей поверхности пластины.
Это требует дополнительных усилий на начальном этапе, но скорость нагрева того стоит.