
真空红外加热与热风加热:为何需要更换加热方式?
如果你从事半导体深度加工工作,那么你肯定知道能量传输的难度有多大。长期以来,我们一直依赖热风循环来传递热量。方法很简单:先加热气体,再让气体为晶圆加热。但这种方法有个问题——在真空中是无法使用热风的,因为真空中没有介质可供加热。这时,适合在真空环境中使用的红外加热器就派上用场了。我们不再依赖某种介质,而是直接利用辐射来传递热量。
时间就是金钱
说实话,对流式加热的速度实在太慢了。我们必须等待整个腔体达到特定温度后,晶圆才能稳定下来。每次调整温度时,都会浪费大量时间。而红外加热器则完全改变了这一状况。它们可以直接将光子传递到目标物体上。这样一来,加热时间从几分钟缩短到了几秒钟。对于那些负责生产线操作的人来说,这意味着生产效率会大幅提升,因为他们不必再浪费时间在等待过程中。同时,也不必再浪费能量去加热腔体壁面,因为热量可以被直接传递到需要加热的部件上。
需要解决的难题
当然,采用真空环境也并非没有挑战。普通灯泡容易“漏气”,也就是说,它们会将杂质释放到腔体内,从而破坏腔体的纯净度。为了解决这个问题,我们需要使用特殊的石英外壳和密封装置,这样才能确保其在真空环境中的稳定性。另外,还有热强度的问题。高密度的红外加热器虽然能产生强大的热量,但也会导致温度梯度过大。如果部件较薄,其表面可能会变得非常烫,而内部则仍然很冷。因此,必须仔细调整PID控制器,否则就有可能损坏晶圆。
节省空间与成本
最棒的是,我们可以不需要那些笨重的鼓风机、管道以及各种绝缘材料了。这样一来,机器的体积就可以大大缩小。这些加热器可以直接放入真空环境中使用。不过需要注意的是,必须确保冷却装置的尺寸合适。因为这些加热器会产生大量热量,如果不能及时将多余的热量带走,传感器的读数就会出现误差,从而无法得到准确的数据。