Перестаньте терять время: почему инфракрасное нагревание лучше, чем нагрев горячим воздухом для обработки пластин
Давайте поговорим о проблеме ожидания. В процессе производства полупроводников мы годами использовали метод нагрева с помощью горячего воздуха. Но здесь есть проблема: горячий воздух действует медленно. Ему нужна среда для передачи тепла. Сначала необходимо нагреть камеру, затем воздух внутри нее, а только после этого — саму пластину. Это слишком много лишних шагов.
Инфракрасное нагревание избавляет от всех этих проблем. Оно не зависит от наличия воздуха; энергия передается непосредственно в кремний.
Время идет
Когда вы переходите на инфракрасное нагревание, фаза «разогрева» практически исчезает. Целевая температура достигается за секунды, а не за минуты.
Подумайте о процессах запуска и остановки производства. Когда вы перестаете нагревать воздух и начинаете нагревать пластину напрямую, производительность растет. Вы можете обработать больше пластин в час, без необходимости ждать, пока температура повысится. Это значительно упрощает процесс производства.
Необходимость баланса
Но дело не только в увеличении мощности. Необходимо также правильно выбрать расстояние между лампой и пластиной. Если лампа слишком близко, возникают очаги перегрева, или, что еще хуже, поверхность пластины может быть повреждена. Если лампа слишком далеко, интенсивность нагрева снижается, и время обработки снова увеличивается.
Обычно мы определяем это значение, учитывая мощность на квадратный сантиметр. Если используются инфракрасные лампы высокой плотности, их можно размещать на большем расстоянии, при этом интенсивность нагрева останется прежней. Это позволяет использовать более просторную камеру без потери скорости обработки.
Недостатки
Конечно, ничто не идеально. Инфракрасное излучение имеет определенное направление — оно нагревает только те участки, которые может «видеть». Если у пластины сложная форма или вы обрабатываете несколько пластин одновременно, нельзя просто разместить лампу над ними. Необходимы отражатели или многоугольные конструкции, чтобы избежать образования «холодных зон».
Еще одно важное замечание касательно управления: инфракрасное излучение реагирует мгновенно. Если система управления работает медленно, температура может превысить заданный уровень до того, как контроллер успеет это заметить. Это может привести к порче всей партии продукции. Необходима система управления, способная справляться со скоростью света.