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在現(xiàn)代半導(dǎo)體制造過程中，硅片（晶圓）的加熱工藝至關(guān)重要。為了滿足不同工藝對(duì)加熱的嚴(yán)格要求，研究和開發(fā)出高效、均勻的加熱技術(shù)顯得尤為重要。紅外線輻射加熱技術(shù)作為一種新興的加熱方式，以其快速、均勻的加熱特性逐漸被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、電子元件制造及其他相關(guān)行業(yè)。
在晶圓加工中，主要涉及以下幾種加熱工藝：
1. 等離子體刻蝕（Plasma Etching）加熱
等離子體刻蝕是通過在晶圓表面形成等離子體來進(jìn)行的。這一過程利用氣體中的離子和電子與晶圓表面的相互作用，來實(shí)現(xiàn)微細(xì)結(jié)構(gòu)的刻蝕。為了確?？涛g的均勻性，加熱需要在一個(gè)特定的環(huán)境中進(jìn)行，以便控制氣體的成分和狀態(tài)。
2. 光刻（Photolithography）加熱
光刻工藝涉及在晶圓表面覆蓋光刻膠，通過曝光和顯影后僅保留所需加工區(qū)域。這一過程中，晶圓需要放置在光刻機(jī)內(nèi)，利用紫外線照射使光刻膠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)所需的圖案加工。光刻加熱的均勻性直接影響到最終圖案的質(zhì)量和精度。
3. 熱退火（Annealing）加熱
熱退火是通過將晶圓置于高溫環(huán)境中，促使雜質(zhì)和缺陷擴(kuò)散并消除，以提升電學(xué)性能的過程。此工藝要求對(duì)加熱的溫度和時(shí)間進(jìn)行精確控制，以確保最佳的退火效果。
4. 化學(xué)氣相沉積（CVD）加熱
在CVD工藝中，晶圓被置于反應(yīng)室內(nèi)，通過加熱和化學(xué)反應(yīng)，使氣態(tài)物質(zhì)沉積到晶圓表面，形成薄膜或微結(jié)構(gòu)。這一過程同樣要求對(duì)反應(yīng)室的溫度和氣體流量進(jìn)行精確控制，以確保沉積的均勻性和質(zhì)量。
LONGPRO硅片均勻加熱技術(shù)方案
為了滿足上述不同工藝對(duì)加熱的需求，LONGPRO開發(fā)了紅外線輻射加熱器，基于深入的研究和優(yōu)化，形成了一套高效的硅片均勻加熱技術(shù)方案。紅外線輻射加熱器經(jīng)過朗普紅外線加熱數(shù)據(jù)庫以及光學(xué)運(yùn)算，優(yōu)化了熱源燈絲內(nèi)部發(fā)光體結(jié)構(gòu)、反光板結(jié)構(gòu)以及圓形/矩陣布燈，使被加熱表面接受均值的紅線輻射能量，有效降低了溫度不均帶來的不良工藝質(zhì)量問題。因此，在電池制造業(yè)，半導(dǎo)體制造、電子元器件制造、陶瓷加工等行業(yè)中，紅外線輻射加熱器被廣泛應(yīng)用。
1. 優(yōu)化光源和反光鏡設(shè)計(jì)
通過優(yōu)化光源和反光鏡的輻照能量分布場，紅外加熱器能夠形成均一的加熱場，顯著減少了中間聚熱和邊緣冷卻導(dǎo)致的溫度不均勻問題。這種均勻加熱不僅提高了工藝的穩(wěn)定性，還降低了因溫度波動(dòng)引起的工藝質(zhì)量問題。
2. 量化光源布置
依托于朗普紅外線加熱數(shù)據(jù)庫及光學(xué)運(yùn)算，ONGPRO能夠精確計(jì)算出陣列布燈的數(shù)量和布置距離。這種量化設(shè)計(jì)確保了加熱區(qū)域的最佳覆蓋，從而進(jìn)一步提升加熱均勻性。
3. 反光鏡的修正
通過對(duì)反光鏡的精細(xì)修正，進(jìn)一步優(yōu)化了輻照?qǐng)龅木鶆蚨?。這一技術(shù)細(xì)節(jié)在高精度要求的半導(dǎo)體加工中尤為重要，能夠有效降低因熱場不均引起的加工誤差。
4. 閉環(huán)控制系統(tǒng)
采用電控系統(tǒng)和非接觸式測溫探頭，LONGPRO的紅外加熱器實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)控制。這種控制方式能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測加熱過程中的溫度變化，及時(shí)調(diào)整加熱輸出，減少因溫度過沖或不足導(dǎo)致的工藝問題，確保加熱過程的穩(wěn)定性和可靠性。
隨著半導(dǎo)體行業(yè)的快速發(fā)展，制造工藝對(duì)加熱技術(shù)的要求也在不斷提高。紅外線輻射加熱器憑借其優(yōu)越的均勻加熱性能，正逐漸成為各種加熱工藝的首選方案。LONGPRO的硅片均勻加熱技術(shù)不僅提升了生產(chǎn)效率，也為未來半導(dǎo)體和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新提供了強(qiáng)有力的支持。通過不斷的技術(shù)優(yōu)化和創(chuàng)新，紅外均勻加熱將在更廣泛的應(yīng)用場景中展現(xiàn)其巨大潛力。
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