
红外加热与强制空气加热:哪种方式更适合用来加热晶圆呢?
从强制空气加热换成红外加热,不仅仅是更换一个部件而已,而是从根本上改变了能量传递的方式。
先来看看强制空气加热的原理吧。它依赖于对流效应,也就是说,必须依靠空气来为晶圆表面提供热量。虽然这种方式可行,但效率较低。而红外加热则不同,它直接利用辐射能来加热晶圆表面。
时间就是金钱
要知道,空气其实是一种很差的热导体。使用对流式烤箱时,需要等待整个工作室达到合适的温度,这个过程相当缓慢,就像在等待一锅水沸腾一样。而红外灯则无需经过中间介质,能量可以以光速直接传递到晶圆表面。在半导体领域,这意味着原本需要数分钟才能完成的加热过程,现在只需几秒钟即可完成。
精度极高
我们使用精确的红外传感器来确保温度控制准确无误。强制空气加热时,由于气流的不稳定性,300毫米口径的晶圆上可能会出现“冷点”,这很难处理。而使用红外加热装置的话,就可以精确地控制各个区域的温度。如果晶圆的边缘过快失去热量,只需向那些区域施加更多热量即可平衡温度,从而避免晶圆变形。当PID控制器调校得当之后,整个晶圆表面的温度误差可控制在±1°C以内,这样的精度简直堪称完美。
缺点也存在
当然,红外加热也有其缺点。它会对冷却系统带来更大的压力。那些高功率的红外灯会释放出大量的热量。如果冷却系统无法承受这样的负荷,就可能会导致传感器损坏或安装支架变形等问题。因此,你需要一个高效的散热装置来保护那些不需要被加热的部件。
总而言之,虽然红外加热需要牺牲一定的空气流通能力,但它能带来更精确的温度控制和更快的处理速度。对于我们大多数人来说,这样的交换是值得的。