
别再等待晶圆加热了
如果你从事过半导体深度加工工作,那么你一定知道强制对流式加热方式的弊端。它的加热速度极其缓慢,你只能坐等空气变热,然后再等待热量渗入晶圆。这无疑是个巨大的瓶颈。
不过,还有更好的方法。真空环境下使用的红外线加热器可以跳过这个中间环节。它们不依赖空气来传递热量,而是利用电磁辐射直接将能量传递到目标物体上。
为什么对流式加热会浪费时间?
热空气的流动速度很慢,这会导致令人烦恼的热延迟现象,从而浪费生产时间。此外,如果为了获得足够的热量而将环境从真空状态改为充满气体的状态,那么就很容易引入污染物质,还会导致压力波动。
而红外线灯则不同,它们能在高真空环境中正常工作。最棒的是,红外线光子可以直接照射到晶圆上,这样一来,加热时间可以从几分钟缩短到几秒钟。速度真是快极了!这无疑会极大提升生产效率。
我们是如何制造这类设备的?
你不能简单地将普通加热器放入高真空环境中。因为任何微小的泄漏都可能毁掉整个批次的产品。因此,我们必须使用专门为真空环境设计的石英外壳和密封装置。
最棒的是,红外线加热器能够精确控制热量分布。你可以针对晶圆的特定区域进行加热,而不会影响到周围的部件。这样就能避免硅片边缘受到损伤,从而减少废品率。
当然,也有缺点……
不过,红外线加热也并非万能的解决方案。由于能量传递得如此迅速且强烈,很容易超过目标温度。如果PID控制装置设置不当,就会导致温度超出控制范围。因此,你需要使用反应迅速的温度传感器来实时监测表面温度。同时,冷却系统也必须足够强大,否则红外线灯产生的热量可能会破坏真空密封装置。
归根结底,采用红外线加热的好处就是能提升生产效率。你不必再为机器的预热时间买单,而是可以直接开始加工工作。