
停止使用传统加热方式:更有效的晶圆加热方法
在半导体加工过程中,我们需要将晶圆加热到适当温度,但同时又不能让机器内部过热而损坏。
大多数普通加热器会将热量均匀地散发到各个方向,这样不仅效率低下,还会导致热量积聚在机器的机壳上,从而可能伤到操作人员,同时还会使机器框架因受热而变形。显然,这并不是理想的加工方式。
精准控制热量
为了解决这个问题,我们可以使用短波红外线灯。与依靠空气来传递热量不同,红外线灯是通过辐射来传递热量的。关键在于使用镀金反射镜或透镜,这样就能将热量精确地聚焦在晶圆表面。这就好比用聚光灯而不是泛光灯一样——大部分能量都集中在需要加热的位置,而机器内部则能保持较低的温度。
找到最佳距离
距离非常重要。如果灯离晶圆太近,热量会过于集中,导致某些区域过热;而如果灯离得太远,热量则无法有效传递到晶圆上。因此,必须根据晶圆的尺寸来调整焦距,以达到最佳效果。
确保安全
我们的目标是在保证外部温度较低的同时,让机器内部不会过热。通过隔离红外线光源并使用定向光学元件,我们可以确保机器内部的温度不会达到危险水平。不过要记住,高功率的灯泡其光源部分会变得非常热,因此必须有足够的冷却系统来处理这些热量。如果冷却系统不够强大,即使灯光的照射方向再准确,热量仍会穿透绝缘层,从而造成问题。另外,建议使用耐高温的电缆,因为没人愿意处理灯泡插座附近因过热而融化的绝缘层。