Почему мы отказываемся от использования принудительного воздушного охлаждения в пользу инфракрасного нагрева
Подумайте о принципе работы принудительного воздушного охлаждения: по сути, мы нагреваем воздух, а затем надеемся, что он передаст эту энергию на поверхность кристалла или другого материала. Но есть проблема: процесс происходит медленно. В производстве полупроводников такая задержка является пустой тратой времени.
Поэтому мы используем инфракрасные излучатели. Вместо того чтобы возиться с воздухом, инфракрасное излучение направляется непосредственно на цель. Энергия достигает цели мгновенно. Нет необходимости в посреднике, нет необходимости ждать.
Секрет того, как избежать повреждения оборудования
Проблема заключается в том, что инфракрасные излучатели становятся чрезвычайно горячими. Место, где провод входит в кварцевую трубку, обычно является зоной высоких температур. Чтобы этого избежать, мы используем керамические заглушки, которые защищают филамент от высоких температур. Керамика отлично справляется с этой задачей: она не плавится и не деформируется при высоких температурах. Кроме того, керамика помогает удерживать филамент в центре трубки. Если заглушка сместится хотя бы немного, филамент будет сгибаться, что приведет к возникновению очагов высоких температур, а это, в свою очередь, приведет к повреждению оборудования. Мы специально выбираем такие заглушки, чтобы электрическое соединение оставалось полностью изолированным от корпуса оборудования, даже при максимальных нагрузках.
Отказ от необходимости ожидания
При использовании принудительного воздушного охлаждения необходимо ждать, пока камера не нагреется до нужной температуры. Это занимает время. Инфракрасные излучатели достигают цели за считанные секунды. Разница в времени реакции огромна, что позволяет ускорить процесс обработки. К тому же конструкция оборудования становится более простой: можно отказаться от громоздких вентиляторов и сложных систем вентиляции. Достаточно лишь обеспечить прямую линию видимости от излучателя до объекта обработки. Проще простого.
Компромиссы (ведь ничего не бывает идеальным)
Инфракрасное излучение действительно быстрое, но оно имеет определенное направление. В отличие от горячего воздуха, который окружает объект обработки, как одеяло, инфракрасное излучение создает «тени». Если что-то мешает, то в этой зоне температура будет низкой. Если у объекта сложная форма, то нельзя использовать один излучатель. Потребуется множество излучателей, чтобы тепло распределялось равномерно. Это делает схему подключения и контроль питания более сложными, но это цена за такую скорость.