Хватит ждать, пока разогреется духовка: более эффективный способ нагрева пластинок
Давайте будем честны относительно использования метода принудительной конвекции воздуха. Это устаревший способ. По сути, вы просто нагреваете воздух внутри специальной камеры, надеясь, что тепло в конце концов дойдет до пластинки.
Проблема в том, что это занимает целое время. Вы тратите гораздо больше времени на ожидание, пока воздух достигнет нужной температуры, чем на сам процесс обработки пластинки. Это серьезное препятствие.
Как избежать ожидания
Мы решили отказаться от использования воздуха как средства для передачи тепла и перейти к более эффективному методу – использованию инфракрасных ламп без выделения озона.
Вместо нагрева воздуха инфракрасные лампы используют электромагнитное излучение. Оно напрямую воздействует на поверхность пластинки. Нет необходимости в предварительном нагреве воздуха. Достаточно просто включить лампу – и она сразу же начинает нагревать поверхность пластинки.
Когда вы перестаете пытаться нагреть всю камеру, а сосредотачиваетесь только на поверхности пластинки, время обработки значительно сокращается. К тому же освобождается пространство. Вам больше не нужны огромные, громоздкие изолированные камеры, потому что нет необходимости удерживать горячий воздух внутри.
Проблема озона и ее решение
Здесь есть сложность: стандартные инфракрасные лампы обычно выделяют озон из-за излучения УФ-лучей. Если вы работаете в чистой комнате, озон представляет серьезную проблему – он разрушает чувствительные поверхности и портит фоторезист.
Мы решили эту проблему, используя специальные кварцевые материалы и внутренние фильтры, которые блокируют УФ-излучение с длиной волны менее 200 нм. Таким образом сохраняется высокая температура, но без негативных химических последствий. Мы также настроили лампы так, чтобы тепло равномерно распределялось по поверхности пластинки, тем самым избегая искажений по краям.
Реальная картинка
Инфракрасные лампы не являются чем-то волшебным. У них есть свои особенности.
Самое важное – это то, что инфракрасное излучение имеет определенное направление. Горячий воздух окружает пластинку, но инфракрасное излучение нагревает только те участки, которые оно может „увидеть“. Если у пластинки есть глубокие углубления или необычная трехмерная форма, возникают места с недостаточным нагревом.
Чтобы избежать этого, вам, вероятно, понадобится использовать несколько ламп или отражатели для рассеивания тепла в эти углубления.
Еще один момент: из-за высокой интенсивности излучения необходимо быть осторожными при настройке контроллеров PID. Если вы не будете точно настраивать параметры, можно перегреть подложку, даже не заметив этого.