Почему мы отказываемся от использования горячего воздуха в процессе обработки полупроводников?
Если вы занимаетесь процессами глубокой обработки полупроводников, вы знаете, насколько долго может продолжаться процесс нагрева. Использование горячего воздуха подобно попытке согреть дом с помощью обогревателя, расположенного в коридоре. Сначала нагревается воздух, затем он нагревает сам стол для обработки, и только потом нагреваются сами пластины. Этот процесс очень медленный.
Инфракрасное нагревание работает иначе. Оно не использует воздух как средство передачи тепла. Энергия передается напрямую на объект нагрева.
Это быстро. Очень быстро.
В чистых комнатах воздух является врагом. Чтобы разогреть воздух без распространения частиц повсюду, необходимы огромные вентиляционные каналы и множество фильтров. Это проблематично.
С использованием инфракрасных ламп мы избегаем всей этой сложности. Мы используем излучатели с короткими или средними волнами для передачи энергии прямо на объект нагрева. Не нужно ждать, пока вся комната нагреется. Вы нагреваете саму деталь. Это позволяет сократить время нагрева на 60–80%. Это значительная экономия времени за рабочий день.
Но это не так просто, как просто заменить обогреватель. Здесь речь идет о высокой плотности тепла. Обычно мы используем кварцевые упаковки, потому что они не выбрасывают никаких веществ в чистую среду.
На самом деле ключевая проблема заключается в контроле зон холода. Поскольку инфракрасное излучение движется по прямой линии, если расположение стола мешает прохождению излучения, возникают зоны холода. Никто не хочет, чтобы половина пластин была нагрета должным образом, а другая половина — нет. Мы решаем эту проблему, изменяя угол расположения ламп. Таким образом тепло распределяется равномерно по всему объекту нагрева, без повреждения самого стола.
Самое лучшее — это то, что освобождается место на полу. Можно избавиться от громоздких вентиляторов и теплообменников. Общая площадь уменьшается.
Нужно также учитывать вопросы технического обслуживания: инфракрасные лампы не работают вечно. Они не похожи на обычные нагревательные элементы, которые работают до тех пор, пока не сломаются. Со временем их светимость снижается.
Если вы не будете строго соблюдать график замены ламп, температура может начать меняться. Это будет видно в результатах обработки пластин — будут появляться несоответствия, которые трудно отследить. Если использовать специальные контроллеры PID, можно сохранить стабильность температуры.