
阻止晶圆干燥过程中的热量流失
在工厂中干燥晶圆时,需要做到精准控制。必须尽快去除晶圆表面的水分,但若使用过高的温度,就有可能对晶圆造成损伤。
我们通常使用红外线发射器来实现这一目的。不过,标准石英灯存在很大的浪费问题:大部分热量会向各个方向散射,最终照射在机器的墙壁上,而不是晶圆上。这就好比试图在窗户敞开的情况下给房间供暖一样。
这时,镀金反射器就派上用场了。
我们在反射器外壳上使用高纯度的黄金,因为黄金比铝或抛光钢更能有效反射红外线。它能捕捉更多长短波长的光线,并将它们重新导向目标区域。这样一来,那些能量就不会浪费在机器的周围,而是集中在目标区域。这样就能获得更集中的热能。最棒的是,用更少的功率就能达到所需的温度。
不过,也不能随便提高温度。因为当能量被集中起来时,焦点处的热密度会非常高。如果系统设置在了最高强度状态,那么晶圆的处理速度也必须相应加快。一旦输送带出现哪怕一秒钟的延迟,就可能导致晶圆过热。
我们还会花费大量时间来调整反射器的曲率,以便消除那些热量无法到达的区域。如果曲率恰到好处,能量就能均匀分布,这样晶圆的边缘也能和中心一样快速干燥。这样就不会再有冷点,也不需要猜测了。
另外,还有电费的问题。在评估能源消耗时,真正重要的数字是“有效能量”。虽然某个灯泡可能会消耗2千瓦的电能,但如果没有良好的反射器,那其中可能只有40%的能量真正用于干燥晶圆。而加上镀金层后,能量利用率就会大大提高。这样,每块晶圆所需的电能就会减少,从而降低整个干燥过程的能耗。这无疑是一种让整个流程更加高效的方法。