
将热量精准地传递到需要的地方
在制造生物传感器时,需要热量——快速且精确的热量,这样才能让聚合物固化,或让各种化学物质按照预期方式反应。不过问题在于:普通的红外灯会向各个方向散发热量,其中很大一部分热量会被白白浪费掉。
我们找到了解决这个问题的方法:在灯体内部安装镀金反射器。这样,热量就不会乱散,而是被直接反射回晶圆上。
为什么选择黄金?
很简单,因为黄金具有极强的红外光反射能力。虽然用铝材可以节省一些成本,但铝会吸收大量热量。而使用薄层黄金的话,几乎所有的能量都能准确作用于目标物体上。
这就好比使用了放大镜——这样就能在表面获得更高的热量密度,同时还不必增加能耗。
当然,这并非没有缺点。由于热量如此集中,操作时的容错率就会降低。如果晶圆的位置有微小的偏差,那么其表面就会出现热点和冷点。因此,机械装置必须非常精确。
此外,还有热量积聚的问题。因为大量能量被反射回来,所以灯的电极也会承受巨大压力。如果不及时通过冷却风扇来处理这些反射回来的热量,灯就会很快损坏。
这对生产过程有什么好处?
一旦采用了这种设计,首先就能感受到速度的提升。因为可以达到更高的固化温度,所以能够更快地处理更多的晶圆。
另外,洁净室的温度也会保持较低。因为热量都集中在晶圆上,不会扩散到整个房间中,所以空调就不必持续高强度工作。这样一来,生产流程会更高效,设备也能更紧凑,而且能源浪费也会大大减少。