Перестаньте покладатися на теплий повітря: кращий спосіб нагрівання вафер
Я все ще бачу багато заводів з виробництва напівпровідників, які використовують системи циркуляції гарячого повітря. Це поширена практика, особливо у старих обладнаннях. Але будьмо чесними – цей метод є дуже повільним.
Коли ви покладаєтесь на конвекцію, ви фактично нагріваєте всю кімнату лише для того, щоб нагріти одну маленьку ваферу. Це повільно та неефективно. Крім того, це зменшує час виробництва кожної партії продукції.
Який же є швидкий спосіб? Інфрачервоне випромінювання.
Інфрачервоне нагрівання не потребує посередника. Замість того, щоб нагрівати повітря, енергія подається безпосередньо на матеріал за допомогою електромагнітного випромінювання. Уявіть собі сонце, яке світить на вашу шкіру у холодний день – ви відразу відчуваєте тепло, навіть якщо повітря навколо вас морозне.
Ви не чекаєте, поки вентилятор рухатиме повітря. Ви просто надсилаєте фотони на матеріал. Це дуже швидко.
Тут вже важлива якість обладнання. Щоб це функціонувало, ми використовуємо елементи, покриті тефлоном. Чому? Тому що температурні градієнти є дуже великими. Стандартна ізоляція просто розтане чи пошкодиться під дією тепла. Це справжній кошмар.
Крім того, у чистій кімнаті контамінація є великою проблемою. Якщо використовувати PVC чи силіконові елементи, вони можуть розплавитися чи пошкодитися під дією тепла інфрачервоної лампи. Ми використовуємо тефлон, тому що він залишається стабільним, стійким до хімічних речовин та забезпечує ефективне нагрівання навіть коли нагрівач працює на максимумі.
Яка ж користь від цього?
Час виробництва скорочується, оскільки теплова інерція зникає. Також зменшується розмір обладнання, адже не потрібні великі канали для циркуляції повітря та гучні вентилятори.
Але це не чарівна паличка. Є свої обмеження. Інфрачервоне випромінювання є направленим. Гаряче повітря огортає об’єкт, як ковдра, але інфрачервоне випромінювання діє більше як прожектор. Якщо положення лампи неправильне, можуть з’явитися холодні зони.
Якщо ви працюєте з складними формами, ви не можете просто замінити нагрівач та все буде гаразд. Вам потрібно правильно розрахувати розподіл тепла та, можливо, змінити розташування елементів обладнання, щоб усе нагрівалося однаково.
Це вимагає додаткових зусиль на початковому етапі, але отримана швидкість вартує цих зусиль.