
如何在不破坏洁净室环境的前提下加热硅片?
在100级洁净室中工作时,哪怕只有一粒灰尘存在,也会带来灾难性后果。一旦开始加热硅片,就绝不能让任何物质脱落或气体泄漏到空气中。传统的加热元件根本不可用——因为它们会释放出颗粒物,而在这样的环境中,这是绝对不可接受的。
因此,我们选择使用高纯度的合成石英红外灯。
关键就在于石英材料本身。
我们使用的都是几乎不含杂质的熔融石英。为什么呢?因为当温度升高时,就不希望有化学物质渗出。石英外壳可以很好地密封钨丝,防止其与空气发生反应,从而避免金属氧化物沉积在硅片上。
不过,这里有个难题:距离问题。如果将灯装得太近,就会对硅片造成损伤或产生热点;而如果距离太远,则只会浪费能源来加热空气而已。我们选用的是短波红外灯,这样就能更有效地将热量直接传递给硅片,而不必让整个腔室升温。
需要注意的几点:
这些灯的发热强度非常高,所以升温速度极快。但这也给电源带来了很大压力。务必检查好电路和连接器是否能够承受相应的功率。如果不符合要求,那么它们很可能会在端子上烧毁。
另外,高纯度石英其实相当脆弱,不可随意对待。如果在安装过程中操作不当,就会导致微裂纹的产生。起初可能看不出这些问题,但一旦开始加热,石英就会破裂。
确保完全无尘的环境。
为了确保没有任何污染,我们排除了所有的有机粘合剂。所有组件都是无机的。这一点非常重要,因为它意味着没有“稳定期”,首次通电时也不会有有害的挥发性有机化合物存在于洁净室中。只需将其接通电源,调整好距离即可开始使用。