
停止浪费能量:为何应选择真空红外加热方式
如果你从事半导体深加工工作,那你肯定花了很多时间等待腔体达到合适的温度。大多数人仍然选择使用热空气循环系统,因为这是行业标准。但问题在于:强制对流的速度很慢。实际上,你只是先加热空气,然后再让这些空气去加热晶圆。在真空中,这种做法纯粹是浪费时间。
因此,我们才使用真空红外灯。这类灯不依赖任何介质,而是直接利用电磁辐射来加热晶圆表面。这种方式更为高效。
等待带来的真正代价
从物理原理上来看,使用热空气时,必须等待腔体达到饱和状态,这个过程相当缓慢。而使用红外灯的话,能量传递几乎是瞬时完成的。虽然这看起来只是一点小细节,但当处理大量晶圆时,每周期节省几分钟的时间累积起来就是巨大的优势。这意味着每月可以多加工数千片晶圆,这对企业的利润来说无疑是个巨大的好处。
在真空中保持清洁
在真空中进行加工会带来一些挑战。你不能简单地用风扇来冷却灯的壳体。为了解决这个问题,我们使用了特殊的石英材质制成的外壳,这类材料不会释放气体,从而确保晶圆保持洁净,不会受到污染。此外,红外灯还能在极小的空间内产生极高的热量密度,这样就可以精确地加热晶圆的特定区域,而不必整个腔体都加热。
需要注意的问题
不过,这也并非毫无缺点。高强度的红外光会对电源造成很大压力,同时还需要非常精准的PID控制机制。如果传感器出现微小的误差,就可能导致温度超标,进而损坏晶圆。因此,需要一个能够快速响应的温度控制系统。但一旦解决了这些问题,就能避免将能量浪费在腔体中的空旷空间里,而是让能量直接作用于需要加热的部位。