
如何在不引发爆炸的情况下加热晶圆
说实话, 在进行化学清洗时加热晶圆是一件非常危险的事情。因为此时我们正在处理易燃的溶剂和蒸汽,它们随时都可能发生爆炸。在这种环境下使用普通的红外灯不仅危险,还会带来严重后果。哪怕只有一个小火花,或者灯具过热,都可能引发灾难。
我们找到了更好的方法: instead of让加热元件直接暴露在空气中,我们将它们置于密封的封装系统中。
防止有害物质进入
首先,我们会用高纯度的石英玻璃将红外元件包裹起来。然后,再把整个装置放入耐化学腐蚀且具备防爆功能的套管中。这就好比给它穿上了一层“盔甲”,能够有效隔绝电流与那些有害化学气体之间的接触,从而防止腐蚀性气体损坏电路或加热元件。
此外,我们还使用了能够抵抗强烈化学物质的密封垫。如果密封失效,灯具就会立刻烧毁。因此,我们必须确保这些装置能够承受高压——因为在这里,“差不多”是不够的。
在高压环境下保持冷静
短波红外光的好处在于它能快速提升晶圆的温度。但问题在于,当如此多的热量被封闭在管子里时,压力也会随之上升。我们花了大量时间来调整功率,以确保灯具不会因过热而损坏自身结构。
另外,千万不要使用简单的开关来控制灯具。你需要一个精确的PID控制器来维持温度稳定。该系统必须不断调节功率,确保晶圆表面的温度始终低于化学物质的闪点。这一切都需要精确的控制。
权衡利弊
当然,没有什么是完美的。添加防护层确实会导致一定的热阻,因此与普通灯具相比,其热量传递速度会稍慢一些。不过这并不是不可接受的问题。你可能需要选择功率更高的元件来达到目标温度。只要确保通风系统良好,就能避免蒸汽在灯具周围积聚,无论其密封性能有多好。