Почему мы отказываемся от использования горячего воздуха в процессе производства полупроводников
Если вы когда-либо занимались обновлением оборудования в чистых помещениях, вы знаете, насколько сложен процесс нагрева воздуха. Этот этап всегда кажется медленным и неэффективным.
Большинство старых заводов по-прежнему используют метод нагрева с помощью горячего воздуха. Проблема в том, что это двухэтапный процесс: сначала нужно нагреть воздух, а затем ждать, пока тепло достигнет самого кристалла. Это медленно и неэкономично. К тому же это раздражает, когда нужно соблюдать определенные сроки.
Поэтому многие предприятия переходят на использование инфракрасного излучения коротких волн. Этот метод позволяет избежать необходимости нагрева воздуха.
Не нужно нагревать воздух
Подумайте об этом так: при использовании горячего воздуха происходит конвекция, то есть приходится ждать, пока воздух станет достаточно теплым, чтобы проникнуть в кристалл. Инфракрасное излучение не зависит от воздуха — оно передает энергию напрямую в материал. Таким образом, не тратится время на нагрев всей комнаты; нагревается только сам кристалл. Задержка между включением устройства и достижением нужной температуры практически исчезает.
Более больше кристаллов, меньше хлама
При использовании инфракрасного излучения зона нагрева может быть значительно меньше. Поскольку тепло сосредотачивается в одной точке, нет необходимости использовать объемные устройства для поддержания постоянной температуры. Это позволяет освободить много места на производственной площадке.
Но самый большой плюс — это скорость. Представьте, что процесс нагрева, который раньше занимал 10 минут, теперь занимает всего 2 минуты. Таким образом, можно обработать гораздо больше кристаллов в час, без необходимости покупки и установки нового оборудования.
Реальность
Инфракрасное излучение — это не волшебная палочка. У него есть свои недостатки. Поскольку тепло распространяется в определенном направлении, могут возникнуть проблемы с нагревом некоторых участков кристалла. В таких случаях все равно потребуется использование конвекции для компенсации этого недостатка.
Еще один момент: лампы с высокой мощностью становятся очень горячими. Если они работают круглосуточно, не стоит экономить на проводах и вентиляторах охлаждения. В противном случае могут возникнуть проблемы с контактами и простои оборудования.