
别再等待烤箱加热了:为何红外加热在半导体加工中更胜一筹
如果你仍然依赖热空气循环来进行半导体的深度加工,那意味着你每天都有大量时间被浪费在等待上。
想想热空气加热的原理吧——你必须先加热空气,然后再加热整个处理腔室,最后才能够加热晶圆。这个过程非常缓慢,而且还会浪费大量能源。
而红外加热则完全不同。它不需要加热空气,而是直接将能量传递到目标物体上。这种方式更加直接、高效。
真正的好处就是节省时间。
在热空气加热方式中,由于存在热传递的延迟,需要花费数分钟的时间让温度稳定下来。而使用红外灯的话,几秒钟就能达到目标温度。
我在固化或脱气过程中经常看到这种优势。一旦省去了漫长的预热阶段,整体处理时间就会大大减少。这样一来,每小时处理的晶圆数量也会大幅增加,而且无需再购买新的设备或占用更多空间。
不过,不能简单地把红外灯装上去就算完事了。因为其产生的热量非常高。
如果在使用红外灯时使用普通的PVC或硅胶导线,这些导线很快就会被烧毁或损坏。因此,我们通常会使用涂有特氟龙涂层的导线。这种导线在高温下也不会损坏,从而避免短路现象,也就不必在半夜因为灯具过热而紧急维修了。
当然,这并不是万能的解决方案。它也有缺点。
热空气是从各个方向对物体进行加热的,而红外光则是沿直线传播的。如果灯具无法“看到”某个部位,那就无法对其加热。
因此,你必须仔细规划灯具的位置以及反射镜的角度。如果零件有复杂的结构或凹陷处,就可能会出现局部过冷的情况。在这种情况下,就需要使用多角度照射装置,或者采用混合式加热方式,以确保所有部位都能均匀受热。
虽然前期需要更多的规划工作,但由此带来的效率提升绝对值得投入这些努力。