Перестаньте ждать, пока разогреется печь: почему инфракрасное нагревание лучше, чем нагрев с использованием циркуляции горячего воздуха на производстве полупроводников
Если вы до сих пор используете циркуляцию горячего воздуха для нагрева пластин, то, по сути, вы тратите время зря.
Подумайте о принципе работы системы с циркуляцией горячего воздуха: сначала нагревается воздух, а затем приходится ждать, пока он нагреет саму пластину. Это медленно. Есть еще и неприятная задержка – приходится просто ждать. На производстве полупроводников такая задержка означает потерю денег.
Исключение посредника
Инфракрасное нагревание работает иначе. Вместо того чтобы нагревать всю комнату или воздух, оно использует электромагнитное излучение для передачи энергии прямо на поверхность пластины.
Это как разница между нагревом комнаты с помощью обогревателя и нахождением на солнце. Не нужно ждать, пока в помещении достигнется определенная температура. Достаточно просто включить устройство – фотоны начинают воздействовать на поверхность пластины, и все готово.
Речь идет о сокращении времени обработки с минут до секунд.
Кажется, что несколько секунд – это немного. Но подсчитайте: если сократить время обработки каждой пластины на 30 секунд, то за смену можно сэкономить несколько часов производственного времени. Это огромная выгода.
Экономия пространства
Системы с циркуляцией воздуха занимают много места. Необходимы вентиляторы, вентиляционные каналы, а также большие изоляционные корпуса, предотвращающие утечку тепла. Все это занимает слишком много места.
В отличие от этого, инфракрасные лампы очень компактны. Их можно разместить прямо в линии обработки. К тому же это экологичнее: не требуется тратить энергию на нагрев всей атмосферы внутри устройства – достаточно просто нагреть саму пластину.
Недостатки
Я не скажу, что это решение всех проблем, потому что это не так. Инфракрасное нагревание действительно быстро, но оно имеет направленный характер.
Горячий воздух окутывает поверхность пластины, как одеяло. А инфракрасное излучение работает как фонарик. Если пластина слегка наклонена или лампа находится не в правильном положении, возникают «холодные зоны» на поверхности пластины.
Необходимо тщательно настроить отражатели и датчики, чтобы тепло распределялось равномерно по всей поверхности. Еще один нюанс: поскольку нагрев происходит очень быстро, необходима система охлаждения, способная справиться с такими резкими изменениями температуры. Если это не удастся, поверхность пластины может деформироваться.
Но если все настроено правильно, это совершенно другое дело.