
利用精准的红外加热技术减少晶圆加工过程中的碳排放
如果您在半导体制造领域工作过,就会知道精确的温度控制至关重要。长期以来,我们一直依赖那些大型电阻炉来进行产品的固化与退火处理,但说实话,这些设备非常耗能。如果我们真想实现碳中和的目标,就必须停止这种浪费能源的行为。
这时,红外加热灯就派上用场了。
其工作原理
传统烤箱的工作方式是:先加热空气,再让空气加热整个炉腔,最后由炉腔来加热晶圆。这种方式效率很低。而红外加热则不同——它直接用辐射能量来加热晶圆表面。通过直接 targeting 晶圆,而不需要加热整个炉腔,不仅可以节省时间,还能大幅降低每批产品所需的能耗。这样一来,碳足迹自然也就减少了。这显然是个合理的解决方案。
关键在于反馈机制
当然,单凭红外加热灯本身并不足以解决问题。它的效果取决于控制它的系统。我们会使用精密的红外传感器来实时监测晶圆表面的温度。这些传感器会与PID控制器相连,后者会根据实际温度自动调整加热功率。如果晶圆的温度上升速度过快,系统会立即降低加热功率,从而避免过度加热的情况发生。
当然,也有其弊端
高强度的红外加热灯虽然能产生极高的热量,但这也意味着其使用寿命会缩短。此外,如此高的热量会对灯体造成很大压力,因此必须确保冷却系统能够正常工作。如果冷却系统不够完善,那么加热灯可能会提前损坏,或者传感器的精度也会下降。这就需要找到一个平衡点。
对“绿色工厂”的好处
当不再使用整体加热方式后,设备的空载能耗就会大幅下降。因为现在只需要加热产品本身,而不必加热整个房间。最棒的是,对于大多数现有的加热系统来说,这种更换方案相当简单。只要电源系统能够承受这种切换负荷,就可以实现这一目标,而无需对整个生产线进行大规模改造。