
保持洁净:关于晶圆干燥的真相
在100级洁净室中,哪怕只有一粒灰尘存在,都会造成灾难性后果。如果加热元件释放出哪怕一点点颗粒物,那整批晶圆就毁了。就是这么简单。
大多数人会使用普通的金属外壳加热器或廉价的陶瓷加热器,但这些材料随着时间推移会释放气体或出现剥落现象。因此,我们选择使用高纯度的合成石英红外灯。这类灯泡不会出现问题。
为什么选择石英材料?
我们选择高纯度石英,是因为它能够承受极端的温度变化而不会破裂。市面上的大多数红外灯都使用普通材料,但对于晶圆干燥来说,需要的是那种不会发生质变的材料。当我们将这些灯的功率调高时,石英仍能保持化学稳定性,不会剥落或破碎,从而持续发挥其作用。
最棒的是,热量可以直接从灯泡传递到晶圆上,中间没有任何障碍物。这样一来,就无需再使用强制通风系统,因为强制通风往往是洁净室中出现灰尘的主要原因。
缺点与注意事项(因为没有什么是完美的)
这些灯的升温速度非常快。我们使用短波红外光,这样热量可以立刻作用于晶圆表面。不过,这样的高能量密度意味着必须精确控制焦点距离。如果灯泡距离晶圆太近,就会导致局部过热。因此,需要使用可靠的固定装置来确保距离准确无误。
此外,我们还会使用专门的连接器——通常是R7或Sk15型号——以确保所有部件都密封良好。连接不牢固不仅会导致电弧现象,还会让污染物进入灯泡内部。
如何在生产线上应用这些灯泡?
将这些灯泡应用到干燥阶段时,关键在于控制热量分布。由于这些灯泡的升温速度极快,因此电源系统必须能够承受初始的电流峰值。我建议搭配PID控制器使用,这样可以避免系统温度超过设定值。
另外,千万不要在不具备适当冷却系统的情况下增加灯泡的功率。否则,密封件很快就会被烧坏。