Dlaczego grzanie podczerwienią jest lepsze od grzania powietrzem w fabrykach półprzewodników
Jeśli spędziłeś choć trochę czasu na produkcji półprzewodników, na pewno znasz to frustrujące oczekiwanie. Przez długi czas polegaliśmy na grzaniu powietrzem – po prostu dmuchano gorącym powietrzem, aby osiągnąć efekt żądany. Ale to ma swój minus: najpierw nagrzewa się powietrze, a potem to ono musi ogrzać płytkę krzemową. To tak, jakby chcieć ogrzać dom, najpierw nagrzewając podjazd. Jest to zbyt wolne rozwiązanie.
Grzanie podczerwienią zmienia sytuację. Unika się potrzeby używania powietrza jako „pośrednika”. Zamiast czekać, aż powietrze się nagrzeje, wykorzystuje się promieniowanie elektromagnetyczne, aby energia trafiała bezpośrednio na podłoże.
Czas jest bezcenny
W tym biznesie czas jest tą rzeczą, której nie można mieć więcej. Gdy używa się grzania powietrzem, trzeba czekać długo, aż cała komora się nagrzeje, ze względu na obawy przed szokiem termicznym. To powolne rozwiązanie.
A co z lampami podczerwieni? One osiągają żądane temperatury w zaledwie sekundach.
To właśnie tutaj pokazuje swoje zalety szybkie procesowanie termiczne (RTP). Ponieważ promieniowanie podczerwone przenika przez powierzchnię, ciepło wchodzi do środka niemal natychmiast. Nie trzeba czekać, aż cała komora się nagrzeje. Można od razu zacząć proces obróbki.
Kontrola, która faktycznie działa efektywnie
Jedną z największych zalet jest kontrola temperatury. Używamy precyzyjnych czujników podczerwieni, aby mieć stały nadzór nad powierzchnią płytki krzemowej. Jeśli temperatura się zmienia, sterownik natychmiast dostosowuje moc grzania. Bez żadnych problemów.
Porównaj to z grzaniem powietrzem. Powietrze ma dużą „inercję termiczną”. Gdy powietrze się zagrzeje, nie można po prostu wyłączyć źródła ciepła. Z lampami podczerwieni można stworzyć silne gradienty temperatury i szybko zdjąć nadmiar ciepła. To sprawia wrażenie precyzyjnej kontroli.
Rzeczywistość
Nie mówię, że grzanie podczerwienią jest idealne. Ma swoje wady.
Największym problemem jest linia widzenia. Jeśli płyta krzemowa ma nietypowy kształt albo jakiś element blokuje światło, powstają obszary o niższej temperaturze. Trzeba dokładnie zaplanować rozmieszczenie lamp, aby wszystko było równomiernie ogrzane.
A ponieważ gęstość mocy jest tak wysoka, nie można oszczędzać na układach chłodzenia. W przeciwnym razie reszta urządzenia może ulec uszkodzeniu.
Ale szczerze mówiąc, ta cena jest wartościowa. Większość fabryk o dużej skali produkcji już przeszła na to rozwiązanie. Gdy można skrócić czas ogrzewania z 20 minut do 20 sekund, nie ma sensu wracać do starego sposobu.