Перестаньте ждать, пока нагреются оборудование для нагрева: реальность использования вакуумных инфракрасных нагревателей
Если вы все еще полагаетесь на циркуляцию горячего воздуха для обработки полупроводников, то вы, по сути, ведете бесполезную борьбу со временем.
Проблема в том, что в вакууме нет воздуха, который можно было бы использовать для нагрева. Невозможно просто «нагнать» тепло на пластину. Вот здесь-то и пригождаются вакуумные инфракрасные нагреватели. Вместо того чтобы нагревать всю комнату, они используют электромагнитное излучение для непосредственного нагрева пластины.
Это совершенно другой подход к расчету температуры.
Скрытые издержки ожидания
Мы все сталкивались с этим: включаем систему нагрева горячим воздухом, а потом… ждем. Нужно сначала нагреть воздух, затем стены камеры, а уже потом саму пластину. Этот процесс происходит очень медленно.
Вакуумные инфракрасные нагреватели не работают так. Они нагревают цель практически мгновенно — за несколько миллисекунд.
Подумайте, что это значит для вашей работы. Если вы можете сократить время нагрева с 10 минут до 30 секунд, ваша производительность значительно возрастет. Вы сможете выполнять больше работы в час, без необходимости покупать дополнительное оборудование или искать дополнительное пространство в уже переполненной лаборатории.
Правильная настройка
Конечно, нельзя просто поместить любой нагреватель в вакуум. Необходимо использовать соответствующее оборудование. Обычно мы используем кварцевые корпуса и устройства с высокой степенью чистоты. Почему? Потому что выделение примесей — это проблема. Даже небольшая утечка примесей может испортить пластину.
Но есть и один недостаток: инфракрасные лампы высокой мощности работают быстро, но при этом создают сильный локализованный нагрев. Если поверхность пластины не может выдержать такой температурный шок, она может деформироваться. Чтобы этого избежать, необходим контроллер PID, который позволяет точно регулировать мощность нагревателя.
Компромиссы
Инфракрасные нагреватели — это не волшебное решение для всех задач. Они работают только в случае, когда есть видимость на поверхность пластины. Если у пластины сложная форма, глубокие отверстия или сложная геометрия, инфракрасный свет не сможет достичь всех уголков. В результате некоторые участки пластины будут сильно нагреты, а другие — останутся холодными. Вам придется потратить время на настройку расположения нагревателей или использовать отражатели для направления тепла в эти участки.
Принудительная циркуляция воздуха, конечно, работает медленнее, но она более надежна. Воздух охватывает всю поверхность пластины.
Но если вы работаете с плоскими пластинами и нужна максимальная скорость, тогда инфракрасные нагреватели — единственный правильный выбор.