Чому нагрівання вакуумними інфрачервоними променями краще за нагрівання гарячим повітрям у процесах обробки напівпровідників
Якщо ви коли-небудь працювали з напівпровідниками, то знаєте, наскільки дратує процес очікування – а саме часу, поки все нагріється.
Довгий час ми користувалися системами нагріву гарячим повітрям. Але проблема полягає у тому, що повітря є лише посередником. Ви нагріваєте повітря, яке, у свою чергу, нагріває стінки камери, а потім і саму пластину. Цей процес є повільним та неефективним.
Коли ми переходимо на використання вакууму, цей посередник зникає. Немає повітря, яке можна було б нагрівати. Тож ми використовуємо інфрачервоні лампи для безпосереднього надання енергії до самої пластини. Жодних затримок, жодних обхідних шляхів.
„Податок на час“
Традиційні системи нагріву гарячим повітрям мають велику тепліну інерцію. Це схоже на спробу нагріти басейн за допомогою фену – ви витрачаєте безліч часу на підготовку середовища. Цей „часовий кошт“ значно знижує продуктивність під час запуску та охолодження процесу.
Інфрачервоні нагрівачі уникають цих проблем. Фотони миттєво потрапляють на ціль.
У процесах швидкого термічного оброблення це стає ще більш значущим. Ми можемо скоротити час запуску процесу з хвилин до секунд. Тепер ви не будете чекати, поки нагріється повітря чи теплообмінник. Ви можете одразу почати роботу.
Проблеми під час використання
Однак не можна просто покласти лампу в вакуумну камеру та все. Потрібно враховувати процес вивітрювання газів. Якщо ущільнення камери не є вакуумними чи кварцові елементи не є спеціалізованими, то забруднювачі потраплять на пластину. Це справжній кошмар.
Крім того, потрібно враховувати баланс потужності. Лампи з високою потужністю можуть нагріти пластину, але якщо лампа знаходиться занадто близько до пластини, можуть виникнути точки надмірного нагріву. Це складна ситуація, яку потрібно враховувати під час вибору параметрів нагріву.
Переваги використання інфрачервоних нагрівачів
Однією з найкращих переваг є те, що інфрачервоні нагрівачі не потребують великих повітряних каналів. Вони займають значно менше простору. Крім того, можна налаштувати контроль температури в різних частинах пластини.
Але потрібно стежити за системою охолодження. Оскільки стінки камери поглинають тепло, потрібна система, яка може ефективно її охолоджувати. Інакше вакуумні насоси будуть перегріватися.