
更好的半导体设备加热方式
你是否注意到,有些机器会变得非常热?不仅仅是正在加工的部件,整个机器外壳都会变热。这就是传统对流式加热器的弊端——它们试图加热空气,结果就是整个机器都会变热,包括机器的墙壁。在洁净室中,这种情况简直就是灾难。过热的墙壁甚至可能灼伤人,或者破坏晶圆的热稳定性。
我们决定不再与空气作斗争,而是改用定向红外加热器。
其工作原理
与其说它像传统取暖器,不如说它更像手电筒。红外灯发出的能量是沿直线传递的。这些能量不会四处散布,只有在碰到物体时才会被传递。通过使用反射器并调整好角度,我们可以让热量精确地到达需要加热的位置。这样,只有工件会被加热,而机器的内壁则保持低温。这样就避免了能源浪费,也避免了设备外壳过热的问题。
高温带来的问题
我们选择使用短波红外发射器,因为它们能在极小的空间内产生大量的热量。这样一来,就可以快速达到所需的温度。不过,这也意味着必须精确控制光源的位置。如果光源有轻微的偏差,那么被加热的就不是目标部件,而是机器的外壳。为了保持清洁,我们会将红外灯包裹在石英壳中。这样就能防止气体泄漏,从而保持颗粒浓度在可控范围内。另外,还要确保电源的功率与红外灯的功率相匹配,否则就可能导致设备过早损坏。
权衡利弊
虽然定向加热可以解决机器过热的问题,但它需要良好的视线条件。如果工件的形状复杂或存在复杂的缝隙,红外波就无法传达到那些地方。这时就需要通过调整光源的角度来覆盖那些无法被加热的区域。一旦设置妥当,机器就会保持低温,工艺流程也能保持稳定。