
停止让热量白白浪费在晶圆加工设备上
对硅晶圆进行加热时,精度至关重要。不过,如果你们使用过普通的红外线加热装置,就应该知道其中的一个麻烦问题:热量被浪费掉了。那些本应照射在晶圆上的红外线能量,实际上却直接照射到了真空室的内壁上。很快,机器的外壳就会变得非常热,甚至可能烫伤操作人员。这样一来,所有的能量都白白浪费掉了。
我们通过更精确地控制热量的流向来解决这个问题。
精确控制热量分布
大多数红外线灯会向各个方向散发热量——也就是360度全方位散射。而在晶圆加工设备中,这种做法显然很糟糕。因此,我们使用短波红外线发射器,并配合专门的反射器来集中热量。这就好比把普通灯泡换成手电筒一样,这样就能让热量直接照射在晶圆表面,而不会四处散射。
这样一来,就能形成一个集中且集中的热区。由于光子无法接触到机器的壳体,所以机器的墙壁就不会过热。
实际应用中的权衡
为了实现这一效果,我们需要使用高功率密度的石英灯。这类灯能够承受巨大的热应力。不过,需要注意的一点是,必须确保电源能够承受这种高功率密度带来的电压下降。
不过,也有缺点:定向反射器需要更多的空间,不能随便装在狭小的空间里。而且安装时必须非常精确,一旦反射器的位置有几毫米的误差,就会导致晶圆上出现热点,从而破坏整个加工过程。
保持设备正常运行
定向加热的好处在于,不必再依赖那些噪音很大、效率低的冷却风扇了。这样一来,操作人员的工作环境也会更加安全。
在接线时,一定要检查连接点的氧化情况。这类灯需要大量电流,如果端子处有任何电阻,那么连接器就很容易烧毁。另外,还要确保反射器保持清洁,因为一点灰尘都可能影响热量的集中,导致热量再次散射到机器的墙壁上。