
停止加热腔室壁面:更有效的晶圆加热方式
在加热半导体晶圆时,你希望热量能够直接作用于晶圆本身。当然,你不希望热量浪费在设备的外壳上。
问题在于,普通的红外灯会向各个方向散发热量——360度全方位散发。而在空间有限的设备中,那些腔室壁面就会吸收掉所有多余的废热。这显然很糟糕。很快,就有可能导致密封件损坏,甚至让操作员因机器表面过热而受伤。
我们是如何解决这个问题的
我们通过使用定向红外技术来解决这个问题。与其使用普通的石英外壳,我们则使用特殊的涂层或反射器,将红外能量精确地引导到需要加热的地方——也就是晶圆上。这样一来,热量就不会扩散到机器的其他部位了。
不过,必须调整好距离。这需要平衡灯具的功率与反射器的聚焦位置之间的关系。如果灯具靠得太近,就会产生局部过热现象;而如果距离太远,热量又会再次散布到腔室壁上。
局限性(因为没有什么是完美的)
虽然定向加热很有效,但它并非万能解决方案。虽然腔室壁面保持低温,但晶圆表面所承受的热负荷却大大增加了。因此,你需要确保PID控制器能够跟上如此快速的温度变化。如果冷却系统无法应对如此集中的热量,那么温度就可能会超出控制范围。
如果你想获得最佳效果,那就选择镀金反射器吧。它们在短波谱范围内的反射率非常高,能确保热量准确地传递到晶圆上。
需要注意的是:功率越高,对对准精度的要求也就越高。哪怕只有几毫米的偏差,都可能导致热量偏离晶圆,进而影响到设备内部组件。这种错误可不能犯第二次。