
在晶圆制造过程中减少碳排放:关于红外加热的真相
说实话,半导体生产设备确实非常耗能。如果从晶圆制造过程的碳足迹来看,最大的能源浪费往往发生在加热环节。多年来,我们一直都是将整个真空室当作一个巨大的烤箱来使用,这就好比为了加热一块披萨而让整个房子都变得温暖起来。
而采用定向红外灯系统则可以改变这一状况。无需对整个空间进行加热,只需将热量精准地传递到晶圆需要的地方即可。
为什么红外加热有效
这要归功于短波红外灯。这类灯泡的反应速度极快,几乎在调整功率的瞬间就能对晶圆表面产生作用。由于不需要依靠对流来传递热量,因此可以实现直接的能量传递,从而避免不必要的能源浪费。这样一来,设备的升温时间也会大大缩短。
不过也有缺点(因为总会有缺点的)
高功率的红外灯虽然能够为晶圆提供足够的热量,但对设备本身的结构来说却是个挑战。如果给这些灯泡输入过高的功率,周围的硬件就会受到损坏。因此,必须确保冷却系统能够有效地散发热量。如果冷却系统无法处理这些热量,传感器的精度就会下降,进而影响工艺的均匀性。
如何实现“绿色工厂”
采用红外加热技术后,我们就不再与物理定律作对,而是充分利用它。通过调整发光光谱,使其与晶圆实际吸收的光谱相匹配,就可以避免能量浪费。在晶圆烘烤和固化过程中,这一点尤为明显。
此外,采用红外加热还能提高生产效率,同时降低每片芯片的能耗。这其实就是运用常识来优化生产流程——减少浪费,提高产量,从而降低整体能耗。