Чому інфрачервоне нагрівання краще за нагрівання за допомогою примусової циркуляції повітря у виробництві напівпровідників
Якщо ви коли-небудь працювали у сфері обробки напівпровідників, ви знаєте, наскільки дратує процес очікування.
Довгий час ми користувалися примусовою циркуляцією повітря – по суті, ми нагрівали повітря та потім використовували його для нагрівання пластини. Але є проблема: спочатку нагрівається саме повітря, а потім вже це повітря мусить нагріти пластину. Це все одно, що намагатися розігріти будинок, спочатку нагріваючи доріжку біля нього. Це занадто повільно.
Інфрачервоне нагрівання змінює ситуацію. Воно усуває необхідність використання проміжника – замість очікування на нагрівання повітря, ми використовуємо електромагнітне випромінювання для передачі енергії безпосередньо до поверхні пластини.
Час – це те, що не можна купити
У цій галузі час – це єдине, що не можна придбати додатково. Коли використовується примусова циркуляція повітря, доводиться чекати довгий час на нагрівання та охолодження, тому що потрібно уникнути теплових ударів. Це дуже повільно.
А інфрачервоні лампи можуть досягти потрібної температури за кілька секунд. Саме тут і проявляється перевага швидкого термічного оброблення. Оскільки інфрачервоне випромінювання проникає в поверхню, тепло поширюється майже миттєво. Не потрібно чекати, поки вся камера нагріється. Можна просто почати процес обробки.
Контроль, який справді ефективний
Однією з найкращих особливостей є контроль. Ми використовуємо точні інфрачервоні датчики, щоб постійно стежити за поверхнею пластини. Якщо температура змінюється, контролер негайно скорочує потужність. Немає ризику перегріву.
На відміну від примусової циркуляції повітря, у якої є значна теплова інерція, з інфрачервоним нагріванням можна швидко створити сильні температурні градієнти та швидко охолодити поверхню. Це справді ефективно.
Реальність
Я не кажу, що інфрачервоне нагрівання є ідеальним. У нього є свої недоліки. Найбільшою проблемою є лінія видимості – якщо пластина має незвичайну форму чи якийсь елемент блокує світло, то з’являються холодні ділянки. Потрібно ретельно планувати розташування ламп, щоб все було рівномірно нагріте.
Крім того, через високу щільність потужності не можна нехтувати системою охолодження. Якщо це зробити, решта обладнання також може перегрітися.
Але, чесно кажучи, цей компроміс є цілком прийнятним. Більшість великих виробництв вже перейшли на інфрачервоне нагрівання. Коли можна скоротити час нагрівання з 20 хвилин до 20 секунд, вже не хочеться повертатися до старих методів.