硅片(pian)是一種(zhong)重(zhong)要的(de)半導體材(cai)料,被廣泛應用于(yu)電(dian)路制造、太陽能電(dian)池板(ban)等領域。加熱是硅片(pian)制備過(guo)程中(zhong)的(de)重(zhong)要步驟(zou),它(ta)可(ke)以去除有機(ji)物和(he)氣泡,激活材(cai)料,調(diao)整形狀,增(zeng)強材(cai)料結構(gou)等,保證硅片(pian)的(de)表面純度(du)和(he)質(zhi)量(liang),使其(qi)可(ke)以在各(ge)種(zhong)應用領域發揮(hui)出更好(hao)的(de)效果。
硅片到晶圓(yuan)的(de)(de)制(zhi)備過程中,加熱是至關重(zhong)要(yao)的(de)(de)步驟之一,其涉(she)及的(de)(de)工(gong)藝(yi)步驟較(jiao)多(duo),一般(ban)包括以下幾個方面(mian):
生長晶體(ti):在生長晶(jing)體(ti)(ti)的過(guo)程中,需要將(jiang)硅材料熔化(hua)并加熱至一定溫度(du),通過(guo)控制溫度(du)和時間(jian),使得硅材料結晶(jing)并逐漸生長成晶(jing)體(ti)(ti)。
切割(ge)硅片:在生長出的(de)晶體(ti)中,需要通過(guo)切割的(de)方式將其(qi)分(fen)割成薄片(pian),切割過(guo)程中需要對硅片(pian)進(jin)行加熱(re),以保證切割質量和硅片(pian)的(de)完(wan)整(zheng)性(xing)。
半導體(ti)加工:硅片切割(ge)成(cheng)晶圓(yuan)后(hou),需要進行半導體加工,包(bao)括清洗、沉積、光刻、蝕(shi)刻、離子注入等多個工藝(yi)步(bu)驟(zou),其中不同的工藝(yi)步(bu)驟(zou)需要不同的加熱溫度和時間,以完成(cheng)各自的作用(yong)。
退(tui)火:在半導體(ti)加工(gong)過程中,為了消除晶(jing)(jing)格缺陷和改(gai)善晶(jing)(jing)體(ti)質量,需要進行退火處理(li),即將晶(jing)(jing)圓加熱(re)至一定溫度并保持一定時間(jian),使得晶(jing)(jing)體(ti)中的缺陷得以消除。
如(ru)果硅片(pian)加熱不(bu)均勻(yun),可能會(hui)導致一系列問題:
晶格變形:硅片(pian)加(jia)熱不均勻會(hui)導致不同區域的晶格(ge)受到(dao)不同的應力,這可(ke)能會(hui)導致晶格(ge)發(fa)生(sheng)(sheng)變(bian)(bian)形(xing)或失(shi)序。晶格(ge)變(bian)(bian)形(xing)會(hui)影響硅片(pian)的晶體結構,可(ke)能會(hui)使(shi)其電學特(te)性發(fa)生(sheng)(sheng)變(bian)(bian)化,最終可(ke)能會(hui)導致硅片(pian)失(shi)效。
結構變化:硅(gui)片(pian)(pian)在不同(tong)的溫度(du)下膨脹和收縮,如果硅(gui)片(pian)(pian)加熱不均勻,就會(hui)導(dao)(dao)致硅(gui)片(pian)(pian)表(biao)面(mian)的厚度(du)和形狀不均勻,不符合設計(ji)要求(qiu)。此(ci)外,熱應力可能會(hui)導(dao)(dao)致硅(gui)片(pian)(pian)表(biao)面(mian)出現裂紋或毛(mao)刺等(deng)缺(que)陷。
產品(pin)質量下降:如(ru)果硅(gui)片加(jia)熱不(bu)均勻(yun),就(jiu)會導致(zhi)制(zhi)造出的(de)硅(gui)片具(ju)有(you)不(bu)規則的(de)形狀、大小和厚(hou)度,這將(jiang)(jiang)降低(di)硅(gui)片的(de)產品質量。在生(sheng)產過程中,加(jia)熱不(bu)均勻(yun)的(de)硅(gui)片需要被棄用,這將(jiang)(jiang)導致(zhi)成本的(de)增加(jia)。
故障率增加(jia):熱不均勻(yun)會導致(zhi)硅(gui)(gui)片(pian)(pian)在某(mou)些區域受到(dao)高溫熱量,加速(su)了硅(gui)(gui)片(pian)(pian)中元(yuan)件的老化和失(shi)效(xiao),甚(shen)至出(chu)現硅(gui)(gui)片(pian)(pian)整體性能下(xia)降到(dao)某(mou)種程(cheng)度無法繼續(xu)使用的情(qing)況。
如何解決半導(dao)體硅片(晶圓)加熱不均問題(ti)?
LONGPRO紅外線輻射加(jia)熱器
紅外線輻射加熱器經過朗普紅外線加熱數據庫以及光學運算,優化了熱源燈絲內部發光體結(jie)構、反光板結(jie)構以及陣列布燈,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量問題。因此,在電池制造業,半導體制造、電子元器件制造、陶瓷加工等行業中,紅外線輻射加熱器被廣泛應用。
1、通過優(you)化燈絲(si)熱能(neng)分布結構,做到類矩形加熱(常規為雙尖形),減少中間聚熱,兩頭冷的不均勻熱場現象;
2、并通過朗普數據(ju)庫+光學運(yun)算,得出陣列布燈距高比;
3、通過背面(mian)拋光(guang)底板,進一步修正輻照場的均勻度;
4、通過電控系統和非接觸式測溫探頭,進行閉環控(kong)制,進一步減少溫度過沖或者加熱不足導致的工藝問題。