Чому ми відходимо від використання гарячого повітря у процесах напівпроцесування
Уявіть собі, як працює гаряче повітря: спочатку нагрівається саме повітря, а потім це повітря нагріває об’єкт обробки. Це своєрідна „посередницька“ система. У процесах глибокої обробки напівпровідників така „посередниця“ є серйозною перешкодою.
Ми постійно стикаємося з цим під час процедури сушіння. Повітрю доводиться пробиватися крізь шар повітря біля поверхні об’єкта обробки, і цей процес триває дуже довго. Це повільно та неефективно; крім того, це досить роздратовуюче, коли доводиться постійно стежити за часом.
Інфрачервоне випромінювання уникає цієї проблеми. Замість того, щоб чекати, поки повітря нагріється, інфрачервоні промені доставляють енергію безпосередньо до об’єкта обробки. Це значно швидше. Однак оскільки інфрачервоне випромінювання має велику потужність, його не можна просто ввімкнути та забути про все. Саме тут на допомогу приходять цифрові контролери. Вони використовують принцип PID для підтримки стабільної температури, щоб уникнути її перевищення та зіпсування продукції.
Справжньою перевагою є час.
З використанням гарячого повітря доводиться чекати. Якщо змінюються параметри обробки, потрібно чекати, поки вся камера нагріється. Це марна трата часу.
Інфрачервоне випромінювання дозволяє досягти бажаної температури за кілька секунд. Для заводу це означає можливість обробки більшої кількості пластин без необхідності збільшення площі приміщення. Енергія потрапляє саме туди, куди потрібно – до самого об’єкта обробки, а не марнується на навколишнє повітря.
Але є одна проблема: не можна просто замінити нагрівач та все буде гаразд. Інфрачервоне випромінювання створює велику кількість тепла в маленькому просторі. Поверхня об’єкта обробки швидко нагрівається, але його внутрішня частина може залишатися холодною. Тож потрібен контролер, який може контролювати процес нагрівання на кількох етапах, щоб уникнути дисбалансу.
Ще одна порада: слідкуйте за системою охолодження. Якщо система охолодження занадто слабка, раптовий наплив тепла від інфрачервоного випромінювання може пошкодити чутливі компоненти. Я завжди рекомендую використовувати систему з закритим циклом та пірометром з швидкою реакцією. Це дозволяє підтримувати температуру поверхні в межах ±1°C, що значно полегшує роботу.
Більшість високоточних ліній вже переходять на цифровий контроль за допомогою інфрачервоного випромінювання. Це просто логічно. Не потрібно більше нагрівати великі об’єми повітря без потреби. Достатньо лише налаштувати параметри, і час обробки значно скорочується.