Чому ми відмовляємося від систем з гарячим повітрям на користь вакуумних інфрачервоних нагрівачів у напівпровідниках
Якщо ви намагаєтесь прискорити процес обробки напівпровідників, ви, ймовірно, усвідомлюєте, що очікування того, поки камера нагріється, є значною перешкодою.
Довгий час ми користувалися системами з гарячим повітрям. Але проблема полягає у тому, що потрібно нагріти всю кімнату – газ, стіни, все навколо – перш ніж пластина почне відчувати тепло. Це повільно та неефективно.
Саме тому ми переходимо на вакуумні інфрачервоні нагрівачі. Замість нагрівання „повітря“ навколо пластини, інфрачервоне випромінювання передає енергію безпосередньо на сам підкладковий матеріал. Немає жодних посередників.
Усе залежить від швидкості.
У системах з гарячим повітрям є проблема з тепловою затримкою – потрібно багато часу, щоб нагріти приміщення, а потім так само багато часу, щоб воно охололо.
За допомогою інфрачервоного випромінювання ця затримка майже зникає. Енергія потрапляє миттєво. Це дозволяє скоротити час обробки з хвилин до секунд. У виробництві великими об’ємами ці заощаджені секунди значно збільшують кількість роботи, яку можна виконати за день.
Вакуумний ефект
Коли ми використовуємо вакуум, правила гри змінюються. Вже неможливо покладатися на повітря для розповсюдження тепла. Усе відбувається через випромінювання та проведення тепла.
Ми створюємо інфрачервоні лампи, які можуть обробляти велику кількість енергії, не пошкоджуючи філаменти. Це дозволяє досягти дуже точного температурного профілю на пластині, але потрібно бути обережними.
Якщо стіни камери не захищені належним чином, або якщо система охолодження не є ефективною, відбите тепло може потрапити в герметичні елементи та датчики. Це може створити проблеми, якщо не передбачити це заздалегідь.
Компроміс
Ще одне: неможливо просто замінити відповідальний елемент на лампу та все буде гаразд. Потрібно будете налаштувати параметри системи керування. Оскільки інфрачервоне випромінювання діє дуже швидко, легко перевищити бажану температуру, якщо контролер все ще налаштований для системи з гарячим повітрям.
Фактично ми жертвуємо простотою системи з вентилятором та каналами для розповсюдження повітря заради точності дії ламп. Це означає перехід від нагрівання всього простору до точного нагрівання певної зони. Це вимагає більше налаштувань, але швидкість компенсує це.