
停止加热空气:更智能的洁净室运行方式
如果我们真的想要实现半导体制造领域的碳中和目标,就必须摒弃传统的对流式加热方式。想想看:那种加热方式会让整个腔室内的空气、墙壁等一切物体都变热,而这一切都是为了将晶圆加热到合适的温度。这无疑是一种巨大的能源浪费。
这时,红外线加热技术便派上用场了。它不需要加热整个房间,而是直接将能量传递给晶圆。这种方式更加高效,能避免能源浪费,从而减少工厂的碳排放。
其工作原理
红外线灯可以将热量精准地传递到需要加热的位置。这样一来,就无需再使用那些耗电巨大的风扇和加热元件了。
最棒的是,我们还可以通过调整波长来控制热量的渗透深度。这样就不会浪费能源去加热机器的框架本身,同时也能更快地达到所需的温度。这意味着机器可以更快地开始工作,从而减少闲置时间。
需要注意的问题
不过,不能简单地把红外线灯放进洁净室里就万事大吉了。因为微粒污染是个大问题,所以我们需要使用石英封装材料以及特殊的涂层,以确保在高温环境下不会有任何物质逸出。
此外,还需要注意冷却系统。高功率的红外线灯会产生大量热量,如果冷却系统不足以应对这些热量,那么机器的框架就会过热,进而影响生产流程。没人愿意面对这种情况。
对工厂来说意味着什么
归根结底,每片晶圆所需的能耗都会降低。此外,由于不再需要那些占用大量空间的大型隔热炉壳,设备的占地面积也会减少。对于工程师来说,这无疑是个优势——他们可以在不降低生产效率的情况下实现“绿色工厂”的目标。这样一来,生产周期会缩短,每单位的能耗也会降低,同时还能减轻电网的负担。