Прекратите ждать, пока разогреются печи: почему инфракрасное нагревание действительно эффективно
Большинство заводов по производству полупроводников по-прежнему используют горячий воздух для сушки и обработки материалов. Я видю это постоянно. Проблема проста: воздух плохо передает тепло. Приходится тратить много времени на ожидание, пока камера нагреется, а не на саму обработку пластин. Это очень неэффективно.
Процесс ожидания
Подумайте о том, как работает горячий воздух. Тепло должно передаваться от элемента нагрева в воздух, а затем уже к поверхности материала. Это медленный процесс. Есть задержки, которые мешают эффективной обработке.
Инфракрасное нагревание избавляет от необходимости использования воздуха в качестве проводника тепла. Энергия передается напрямую к поверхности материала с помощью электромагнитного излучения. Это происходит почти мгновенно. Мы видели, что время обработки сокращается на 60–80%, если заменить конвекционное нагревание на инфракрасное. Если вы управляете заводом, это не какая-то теория — речь идет о том, чтобы получать больше готовых пластин в час.
Реальность
Инфракрасное нагревание — это не волшебная палочка. Нельзя просто подключить его и забыть о нем. Поскольку инфракрасные лампы создают очень сильное нагревание, необходимо быть осторожным. Если толщина поверхности материала неравномерна или он плохо поглощает тепло, возникают точки с чрезмерным нагревом. Один неверный шаг может повредить пластину. Необходимо потратить время на настройку расстояния между лампами и параметров их работы, чтобы все было в порядке.
Преимущества
Одним из преимуществ инфракрасного нагревания является экономия пространства. Не нужны огромные вентиляторы и сложные системы для циркуляции горячего воздуха. Достаточно иметь лампы и правильную систему управления.
Но есть и недостатки: инфракрасные лампы потребляют много энергии. Высокопотентные лампы требуют большого количества электроэнергии, поэтому необходимо убедиться, что ваша электросеть способна справиться с такой нагрузкой. Также необходимо обеспечить эффективную систему охлаждения. Если система охлаждения не справляется с теплом, на заводе будет слишком жарко. Устраните проблемы с охлаждением, и вы сможете избавиться от проблем с задержками в процессе обработки.