
在半导体制造工厂中减少碳排放:为什么红外加热如此有效?
说实话,半导体制造工厂是能源消耗大户。传统意义上的洁净室加热方式多采用电阻式加热或热传导方式,这些方法会将大量热量浪费到空气中。这显然是一种浪费。正因如此,越来越多的人开始选择短波红外灯作为加热方式。
从物理学角度来说,传统的对流式加热效率很低,因为它需要先加热空气,才能让晶圆变热。而红外加热则可以直接将能量传递给晶圆,无需经过空气介质。这样一来,HVAC系统就不必那么辛苦地来对抗环境中的热量了。这意味着处理每块晶圆所需的能耗实际上会降低。
不过,不能简单地安装这些设备就万事大吉了。在规划升级方案时,必须考虑功率密度的问题。高瓦数的石英灯可以迅速将晶圆加热到所需温度,无需再浪费电能等待腔体稳定下来。速度非常快。
但问题在于,必须确保冷却系统能够跟上需求。高输出功率的红外灯会对设备外壳造成很大压力。如果风扇或冷却系统无法胜任这项任务,那么设备就可能会因为过热而损坏。
如果你们有过在工厂工作的经验,就应该知道,“直接替换”这种说法其实只是幻想而已。你可能还需要重新连接控制面板,以适应灯管的电压要求。我建议使用带有快速响应功能的PID控制器。如果反馈回路不够灵敏,那么红外灯的强度就可能会超过设定值,从而损坏晶圆。这显然不是好事。
总的来说,采用红外加热是一种最有效的减少碳足迹的方法。它能够缩短生产周期,避免在HVAC系统上浪费能源。这样,工厂就能变得更加环保,同时也不需要因此降低生产效率。