
在半导体制造过程中降低碳排放:为何真空红外技术如此有效 说实话,传统的电阻式加热炉极其耗能。它们需要消耗大量电能来加热整个炉室——包括墙壁在内——只为让晶圆达到合适的温度。这就好比为了加热一杯咖啡而把整栋房子都加热起来一样,简直浪费至极。随着“绿色工厂”标准的日益严格,这种做法已经成了一个亟待解决的问题。 这时,真空红外技术就派上用场了。与其加热整个炉室,我们直接对晶圆进行加热即可。
物理原理
在真空环境中,对流现象不会发生,因此我们只能依靠辐射来传递热量。我们可以调整这种系统的波长,使其恰好落在硅或氮化镓最容易吸收的波段上。这样一来,能量可以直接作用于晶圆,而不会浪费在加热炉室墙壁上,从而显著降低能耗。而且,这种加热方式的速度非常快。这样一来,产品的生产周期就会缩短,每批产品的能耗也会大幅下降。显然,这是一种非常高效的方法。
硬件方面
这些设备是由高纯度的石英和钨丝构成的。但由于它们处于真空环境中,所以我们必须确保密封性良好。如果出现气体泄漏,就会导致污渍的产生,而没人希望自己的晶圆被污染。不过,这样做也有其代价:我们需要在较小的空间里容纳大量的能量,这就给电源系统带来了很大的压力。如果不能确保良好的冷却效果,那么灯壳就可能会变形,而这是没人愿意看到的情况。
总结
采用红外技术后,就无需再使用那些在任务完成后仍会持续发热的大型加热元件了。现在,系统只有在实际加热时才会消耗大量电能。对于许多应用来说,这其实只是用一种更有效的替代方案来取代旧式的加热方式而已。这样一来,不仅生产效率提高了,碳排放量也降低了。不过,请务必确保真空泵能够承受这样的负荷,否则可能会导致密封件损坏。