
别再等待加热器了:为何在洁净室中,红外线加热比强制对流加热更高效
如果你曾经负责将晶圆或基板在不同处理阶段之间搬运,那么你就知道其中的麻烦了。你必须不断努力来维持温度的稳定。大多数人仍然在使用那种老式的鼓风式加热器,它只是通过吹送热空气来加温而已。
说实话,这种方式效率极低。强制对流加热速度慢,而且很难实现均匀加热。而红外线加热则有所不同——它直接将能量传递到目标物体上,无需先加热空气。
等待带来的代价
想想看,鼓风式加热器需要先让整个腔体内的空气升温,之后部件才会开始变暖。这个过程存在明显的延迟,你只能站在那里等待空气温度稳定下来。
而红外线加热则完全不同,它几乎可以“立即启动”。光线直接照射到物体表面,没有中间环节,也不需要等待空气变暖。在复杂的加工过程中,这意味著加热时间可以从几分钟缩短到几秒。因为它确实更快,所以感觉上也更快。
如何将其应用到实际工作中
虽然将红外线加热器安装在传送带上可能有些困难,但并非不可能。我们通常选择短波红外线发射器,因为它们能在小空间内产生大量热量,因此不需要占用太多空间。
不过有个问题:必须确保功率适中。如果功率过大,就会导致晶圆上出现过热现象,这显然是个大问题。为避免这种情况,我们会使用PID控制器和响应迅速的热电偶,从而保持温度稳定,避免超过设定温度。
妥协之处(因为没有什么是完美的)
强制对流加热虽然速度慢,但相对稳定。而红外线加热则恰恰相反——由于其反应极其迅速,任何微小的功率波动或传感器延迟都可能导致温度骤升。你不能简单地将其接入电路后就不管了,必须对控制回路进行优化,以确保其快速响应。另外,还要确保电源稳定,否则就需要频繁更换灯管。
不过,最大的好处就是没有风扇了。没有了风扇,就不存在气流扰动的问题,这样就能大大降低颗粒物沉积在错误位置的风险。你放弃的是有风的环境,换来的是更加稳定的加热效果。