
别再等待加热器了:为什么在芯片制造中红外加热更胜一筹
如果你走进那些较旧的芯片制造厂,很可能会看到许多仍在使用热空气循环来加热或固化晶圆的设备。这虽然是一种传统的方法,但它有个巨大的缺陷:效率极低。
空气其实是极差的热传导介质。使用热空气时,实际上是在等待时间——首先需要加热空气,然后再加热整个腔体,最后才是被加热的部件本身。那些等待时间简直就是浪费时间而已。
去除中间环节
红外加热则完全改变了这一状况。与传统的加热方式不同,短波红外灯可以直接将电磁辐射传递到目标物体上,无需先加热整个空间。
在深度加工过程中,这种方法的优点就显现出来了。不再需要等待数分钟,只需几秒钟即可完成加热过程。这样一来,整个工作流程就会变得更加高效。
为了实现这一点,我们需要用高纯度石英玻璃来包裹这些灯泡。这样做不仅是为了保护设备,还能防止污染物堵塞加热元件,同时让热能顺利通过,不会被散射或吸收。
石英玻璃的重要性
这里不能使用普通的玻璃材料。如果使用低品质的材料,一旦灯泡开始全功率工作,玻璃罩很快就会破裂。因为这里的温度非常高,普通硼硅玻璃根本无法承受这样的温度。
只有高纯度石英玻璃才能在如此高的温度下依然保持稳定。不过,前提是必须保持石英玻璃表面的清洁。如果表面有污垢,就会形成热点,导致灯泡过热,最终损坏。
权衡利弊
虽然红外加热非常高效,但它也有其缺点——主要是热量集中度的问题。这些灯泡会在极小的空间内释放出大量能量。如果冷却系统不够强大,这些热量就会导致安装支架变形。更糟糕的是,如果灯泡无法有效散热,它就会比预期更快地烧坏。
速度固然重要,但必须有良好的冷却系统来支撑它。