
别再让热量四处散失了
红外线灯的问题在于:它会把热量向各个方向散发。在半导体固化炉中,所有没有照射到晶圆上的能量都是浪费的。
但这不仅仅是能源的浪费而已。那些多余的熱量还会对设备的内壁造成损害。如果机器外壳变热到足以烫伤人的程度,那就不只是加热问题了,而是方向控制的问题。
让热量集中在正确的位置
我们可以通过精密反射器来解决这个问题。与其说这是“反射光线的过程”,不如说是一种重新定向光线的手段。
通过将抛物面形的反射器——通常涂有金或铝层——置于灯泡后面,我们可以让所有的红外线能量都集中到晶圆上。这样,发光的灯泡就变成了一个能够聚焦光线的装置。
其结果就是,热量分布更加集中。晶圆能更快达到所需的温度,而设备的外壳则可以保持低温。
如何选择合适的材料(避免麻烦)
所选择的材料取决于所使用的波长。对于长波红外线,镀金的反射器是最佳选择,不过成本会更高。而对于短波红外线,经过抛光的铝材就可以满足需求。
不过,这里有个难题:这些反射器必须能够承受高温而不变形。如果因为热膨胀导致反射器的形状发生哪怕几毫米的变化,那么热量的分布就会被打乱。这样一来,晶圆上就会出现“热点”,进而导致固化不均匀,甚至损坏晶圆本身。
在实际应用中如何实现最佳效果
正确设置定向系统还能大大减轻空调系统的负担。因为热量不会散布到整个洁净室里,所以空调系统无需再费力地冷却整个空间。
不过需要注意的是,当热量被集中起来时,晶圆所受到的热量强度也会增加。因此,必须找到反射器的曲率与灯泡功率之间的最佳平衡点。如果功率过高而未调整焦点,就有可能烧毁晶圆的边缘。关键就在于找到这个平衡点。