
在处理易挥发化学物质的场合中,如何确保加热过程的安全性?说实话,在化学清洗线上对晶圆进行加热是一项极其危险的工作。周围充满了易燃易爆的蒸汽,而加热设备则直接处于这些危险物质之中。
普通的红外灯根本无法胜任这项工作。哪怕有那么一点火花或高温表面接触到化学蒸汽,都可能引发灾难性后果。我们花了大量时间来研究如何避免这种情况发生,而关键就在于如何做好设备的密封工作。
密封是关键
我们不会简单地给灯具加上盖子就完事。相反,我们会把红外元件放入高纯度的石英管中,然后通过真空密封的方式将它们固定起来。这相当于在电极与周围的空气之间形成了一道物理屏障。我们在接触点处使用特殊的玻璃-金属密封装置,这样就能防止有害的化学蒸汽渗入设备内部。如果处理的是具有强腐蚀性的化学物质,我们还可以在设备外壳上涂上耐化学腐蚀的涂层,从而防止石英材料被逐渐侵蚀。
平衡热量与稳定性
要精确控制晶圆的温度并不容易。为了解决这个问题,我们使用了短波红外发射器。这类发射器能够迅速作用于晶圆表面,从而避免其他部分的温度过高。这样一来,就能获得更加稳定且可控的温度。
不过,这种高能量密度也会导致灯具变得非常热。因此,必须确保设备有足够的风流或有效的散热装置,否则设备的外壳就有可能因为过热而变形。
在实际应用中的表现
我们设计的这些加热器可以直接替代现有的加热器,无需重新设计整个系统。我们将电线穿过防爆导管,从而避免了电气故障的风险。由于有了封装结构,所以相比普通灯具,它需要稍长的时间才能达到最高温度。但这是一种必要的妥协,因为在处理易挥发溶剂时,安全才是最重要的。
只要再配上经过校准的PID控制器,就能将温度控制在±1°C的范围内。很简单吧。