Чому ми замінюємо гаряче повітря на інфрачервоні лампи у процесі напівпровідникової обробки
Якщо ви працюєте у сфері глибокої обробки напівпровідників, ви знаєте, що час є вашим найбільшим ворогом. Саме тому ми почали відмовлятися від застосування систем конвекції гарячим повітрям та переходимо на використання інфрачервоних ламп високої чистоти.
Справа полягає у способі передачі тепла. Нагрівання повітрям є дуже повільним процесом – потрібно просто рухати гарячий газ по поверхні. Це не ефективний спосіб, адже це може призвести до забруднення поверхні пластини. Інфрачервоні лампи змінюють ситуацію – вони використовують електромагнітне випромінювання для передачі тепла безпосередньо на об’єкт обробки. Без посередників, без повітря – лише пряма передача енергії.
Швидкість є ключовою характеристикою.
Уявіть собі пристрій для нагріву повітря: спочатку потрібно нагріти саме повітря, потім камеру, а вже потім пластину. Це тривалий процес. Але з інфрачервоними лампами високої чистоти можна досягти потрібної температури всього за кілька мілісекунд.
Для інженера це справжній чудо-рішення. Коротший час процесу означає можливість обробки більшої кількості пластин без необхідності будівництва більшої кімнати з контрольованим середовищем. Просто швидше.
А тепер поговоримо про самі лампи.
Не можна просто використовувати будь-які лампи. Ми використовуємо синтетичний кварц високої чистоти – адже викиди газів є серйозною проблемою у таких умовах. Одна дрібна домішка в корпусі лампи може зіпсувати всю пластину.
Крім того, ми налаштовуємо ці лампи на певну довжину хвилі. Ми хочемо, щоб тепло потрапляло безпосередньо в матеріал пластини, а не марнувалося на нагрів навколишніх елементів. Усе залежить від точності налаштувань.
Але все не так просто.
Інфрачервоні лампи мають велику потужність. На відміну від гарячого повітря, яке розподіляється по приміщенню, інфрачервоне випромінювання діє безпосередньо на об’єкт. Якщо налаштування не будуть правильними, можуть виникнути значні температурні перепади.
Не можна просто помістити ці лампи у стару печ для нагріву повітря та сподіватися на краще. Потрібна надійна система керування температурою, а також оптимізовані системи охолодження, щоб лампи не перегоріли.
Ще одна порада: слідкуйте за стабільністю напруги. Якщо напруга коливається, це може пошкодити однорідність температури на пластині. Тримайте напругу стабільною – і все буде гаразд.