
红外加热与强制空气加热:在洁净室中,哪种加热方式更有效?
在处理半导体深度加工时,通常有两种加热方式可供选择:传统的强制空气加热,或是红外加热。
强制空气加热的方式,就是让热空气在室内循环,从而让部件逐渐变热。而红外加热则不同——它是一种电磁辐射,可以直接作用于目标物体,无需任何中间介质。
等待时间的问题
如果曾经使用过强制空气加热,就会知道其中存在的延迟问题。这非常令人沮丧,因为必须先加热空气,再加热腔体壁,最后才能加热部件本身。仿佛不得不一直等待设备完成加热过程。
而红外加热则省去了这一切步骤。能量直接传递到材料上,因此“几分钟的等待时间”变成了“几秒钟的等待时间”。在大量生产的环境中,这一点非常重要。这样就可以不必再浪费精力去加热空气,而是将能量直接用于加热晶圆上。这样一来,整个流程就能更快地完成。
洁净室中的难题
再来说说洁净室的问题。在洁净室里,空气流动会带来灰尘和颗粒物,这是个大问题。为了解决这个问题,不得不投入大量资金来购买HEPA过滤器以及大型高压风扇,但这些设备既嘈杂又昂贵。
而红外加热器则没有这些问题。不需要额外的风扇或过滤器,因此设备结构更简单,也减少了导致环境污染的因素。而且,它的运行声音也更安静。
需要注意的缺点
不过,红外加热并不是万能的,它也有其局限性。由于这是一种需要直线照射的技术,它只能加热那些处于视线范围内的区域。如果部件的形状复杂或存在凹角,那么某些部位就无法被均匀加热。因此,必须仔细调整反射器的角度,确保热量能够均匀地分布到各个角落。
另外,由于热量非常高,所以不能简单地设置好参数后就不管了。必须使用精确的PID控制器来控制温度。如果反馈机制出现故障,就可能导致温度过高,从而损坏基板。
虽然设置起来需要更多的精确度,但一旦调整到位,效果会好得多。