
为何我们放弃强制对流方式,转而使用红外线加热技术
如果你曾在传统的洁净室工作过,那么你一定了解那种情况:那些老式的传送装置依靠强制对流来保持晶圆的适宜温度。不过,这种方法的缺点就是效率低。因为强制对流依赖的是对流效应,也就是说,必须等待空气逐渐将晶圆加热,这一过程相当缓慢。在要求极高的生产线上,这样的延迟不仅令人烦恼,还会带来高昂的成本。
红外线加热与强制对流的本质区别
红外线加热的优势在于它不需要依赖空气作为介质。它可以直接用电磁辐射来加热目标物体。我们在这些传送装置中使用短波红外线灯,因为它们能够几乎立即产生热量,从而快速提升晶圆的温度。此外,强制对流系统还需要与洁净室的空调系统作斗争,因为后者会试图让整个环境保持低温。而红外线加热则不会受到这种限制,它能将能量精准地传递到需要的地方。这样一来,就可以在各个加工步骤之间移动晶圆,而不会出现因温度变化带来的问题。
需要注意的问题及解决方案
当然,不能简单地把原来的加热器拆掉,然后换成红外线灯就能解决问题。必须确保功率密度恰到好处。高功率的灯泡会在短时间内产生大量热量,如果灯泡与晶圆之间的距离不够准确,就容易导致局部过热。为了解决这个问题,我们建议使用PID控制器来精确控制加热过程。如果没有精确的控制,就有可能让晶圆过度受热,从而导致热冲击。另外,传送装置本身也需要具备足够的耐热性,以避免因热量过高而引发警报。
这种技术带来的好处
越来越多的大规模芯片制造厂开始采用红外线加热技术,因为这确实更有效。这样就不必再与物理定律作斗争,而是可以充分利用其优势。一旦消除了加热延迟,每小时的晶圆处理量就会上升。这是一种简单的交换:用精确的辐射能量取代了复杂的空气处理系统。