
如何应对晶圆加热过程中的热量与挥发性问题
在用化学试剂对晶圆进行清洁时,你不仅要确保温度达到设定值,还要设法控制各种风险。说实话,很多清洁剂都是易燃的,甚至有些还具有爆炸性。如果将红外灯直接放置在那些蒸汽附近,就很容易引发火灾。因此,我们不再使用开放式红外灯,而是改用封闭式红外系统。这样更安全。
安全距离的意义
所谓的安全距离并非随意确定的数值。它其实是为了确保整个装置——而不仅仅是灯泡本身——保持足够低的温度,从而避免化学物质被点燃。我们可以通过灯泡的功率以及外壳的隔热性能来计算这个距离。
问题在于,如果把灯泡放得离晶圆或腔室壁太近,就会导致过热现象。这样一来,周围的设备也会变得非常热,而此时,那些挥发性蒸汽就会构成真正的危险。所以,必须留出足够的空隙,以便让空气流动或采用主动冷却方式将热量带走。
为什么需要将所有部件密封起来
我们不会让石英管直接暴露在外。我们的灯泡都安装在密封且具有防化学腐蚀功能的壳体内。这相当于在加热元件和空气中的有害物质之间设置了一道物理屏障。我们使用高质量的密封材料,因为一旦清洁剂泄漏到外壳内,后果会很严重——比如石英管破裂或电路短路。那可真是糟糕的情况。
权衡利弊
不过,这样做也有缺点:在红外光源和晶圆之间设置屏障会使得一部分辐射能量损失掉。虽然损失量不是很大,但终究还是存在的。为了弥补这一点,可能需要提高灯泡的功率,或者让晶圆在更高的温度下停留更长时间,才能达到目标温度。当然,前提是电源能够承受额外的负荷。为了防止实验室发生火灾,这点牺牲还是值得的。