
红外加热与热风加热:哪种方式更适合加热晶圆?
如果你仍然依赖热风来加热晶圆,那其实只是在等待而已。因为热风加热是一种对流式加热方式——你先加热空气,再让空气来加热晶圆。这是一种间接的加热方式,会导致效率下降。
而红外加热则不同。它利用辐射能直接作用于晶圆表面,无需任何中间介质,也无需等待时间。
等待带来的隐性成本
在要求极高的生产环境中,每浪费一秒时间,就意味着金钱的流失。使用热风加热时,还需要一段时间让炉腔达到稳定状态,这会耗费数分钟的时间。而红外灯则可以在几秒钟内开始工作。
通过消除这些闲置时间,就能提升每班次的处理效率。这样一来,整个生产过程就能更加高效。
调整合适的距离
不过,不能简单地将红外灯放入旧式的对流式烤箱中,然后期望它能正常工作。必须仔细控制红外灯与晶圆之间的距离。如果距离过近,就会导致局部过热,甚至损坏晶圆;而如果距离过远,热量传递效果就会变差,从而导致处理时间增加。这需要精确调整。
通常,我们可以通过调整波长以及红外灯的位置来解决这个问题。短波红外光能更深入地穿透材料,而中波红外光则适合用于表面加热。只要将距离调整到与所需功率相匹配即可。
速度与稳定性的权衡
不过,红外加热虽然速度快,但其热惯性几乎为零。而热风加热系统则能保持较高的温度,因为它像一条“厚被子”一样包裹着晶圆。不过,一旦停止供电,红外加热系统就会立刻停止工作。虽然这样能让你更好地控制温度,但这也意味着需要精确调整PID参数。如果传感器反应迟缓,就有可能超过目标温度,从而烧毁整批晶圆。因此,为了保持稳定性,必须使用响应迅速的热电偶。这里没有捷径可走。