
停止给真空室加热吧——转而加热晶圆吧!
如果你曾在半导体制造厂工作过,就知道其中有多麻烦。你需要让晶圆达到所需的温度,但同时又不想让整个真空室变成一个“烤箱”。
普通的红外灯会向各个方向散发热量。在真空环境中,这些热量无处可去,只能直接传递到设备的内壁。这样一来,设备的外壳就变成了巨大的散热体,操作人员则面临着严重的灼伤风险。
不过,还有更好的方法。关键在于控制热量的传播方向。
与其让热量四处扩散,不如使用定向型红外灯。这就好比用闪光灯代替普通灯泡一样。通过内部反射器及特殊涂层,我们可以将热能精准地引导到所需的位置,从而避免热量影响设备外壳。
这样一来,设备的外壳就能保持低温,也不需要额外的冷却系统来防止设备过热。
不过,真空环境对光源的要求很高。
不能随便使用普通灯泡。因为大多数材料都会释放出气体,这些气体会导致污染,从而破坏生产工艺。这确实是个麻烦的问题。
为了解决这个问题,我们使用了高纯度的石英管以及可靠的密封装置。这些装置能够承受压力差,不会导致真空度下降。它们非常可靠。
不过,还是有一个问题。
当热量被集中到一点时,其能量密度会急剧上升。虽然效率更高,但这也意味着必须精确控制焦点位置。如果晶圆的位置稍有偏差,就可能导致局部过热,进而损坏晶圆。所以,必须搭配精确的PID控制器,这样才能确保温度控制在设定范围内。
最棒的是,这些设备可以直接替代你现有的设备。这样,热量就能直接作用于工件上,而不必再花费大量资金购买额外的屏蔽装置或复杂的冷却系统。这是一种更简单、更有效的解决方案。