Инфракрасное обогревание против теплого воздуха: не стоит ждать, пока пластины нагреются
Я по-прежнему вижу множество производственных линий в сфере полупроводников, которые используют теплый воздух для нагрева пластин. Это устаревший способ, и, честно говоря, он крайне неэффективен.
Проблема заключается в задержке при нагреве. Воздух плохо передает тепло. Приходится тратить много времени на ожидание, пока камера нагреется, а пластины достигнут нужной температуры. Это похоже на то, как будто вы ждете, пока высохнет краска, в то время как время для производства продолжает идти.
Реальная цена ожидания
Инфракрасное обогревание позволяет избавиться от необходимости использования теплого воздуха. Вместо того чтобы нагревать объем воздуха для передачи тепла к кремнию, инфракрасные лучи направляют энергию непосредственно на поверхность пластин. Это происходит со скоростью света.
Когда речь идет о быстрой обработке, это действительно имеет большое значение. Время нагрева сокращается с минут до секунд. Вы больше не должны бороться с «термическим весом» большого объема воздуха. Это означает, что время обработки одной партии сокращается, и вы можете обрабатывать больше пластин за одну смену.
Но это не волшебство
Инфракрасное обогревание не является идеальным решением для всех случаев. Его эффективность может быть двойственной. В то время как теплый воздух равномерно нагревает пластину, инфракрасные лучи могут создавать «горячие точки», если лампы расположены неправильно.
Необходимо очень тщательно продумать расположение ламп – их расстояние и положение имеют огромное значение. Если все сделано неправильно, пластина может деформироваться.
Обычно мы используем коротковолновое инфракрасное излучение, так как оно быстрее достигает поверхности пластины. Но следует помнить, что лампы с высокой мощностью потребляют много энергии. Убедитесь, что ваша электрооборудование может справиться с этим нагрузкой, иначе у вас будут проблемы.
Переход на инфракрасное обогревание
Переход с теплого воздуха на инфракрасное обогревание не так прост, как просто замена нагревателя. Необходимо скорректировать параметры контроллера PID.
Поскольку инфракрасное обогревание реагирует практически мгновенно, старые настройки, подходящие для медленного нагрева с помощью теплого воздуха, приведут к тому, что система превысит желаемую температуру. Старая логика уже не работает в таких условиях.
Также необходимо перенастроить датчики. Необходимо отслеживать не температуру воздуха вокруг пластины, а саму ее поверхность. Как только всё будет настроено правильно, вы получите более компактное решение и значительно более быструю обработку.