
在半导体制造过程中减少碳排放:为何选择短波红外线技术?
在半导体行业里,大家都面临着实现碳中和的目标带来的巨大压力。实际上,大部分能源浪费都发生在晶圆加热和固化阶段。
因此,我们转而使用短波红外线灯。与试图让整个腔室都升温的做法相比——这就好比为了加热一杯咖啡而让整个房间都变暖一样——红外线技术能够将能量直接传递到晶圆表面。
能源浪费问题
说实话,传统的电阻式加热器相当浪费能源。它们需要花费大量时间来加热周围的空气以及腔室壁面。
而短波红外线则有所不同。它所发出的能量可以被硅等材料迅速吸收。其加热速度极快。
即便每块晶圆的加热时间只缩短了几秒,那么累计下来的节能效果也是相当可观的。
需要提醒的是,这类灯具的设计目的是实现高功率密度。但如果把如此高的功率集中在狭小的空间内,就必须确保冷却系统能够正常工作。如果气流不畅,就会导致灯具过热,从而缩短其使用寿命。
技术原理
我们使用高纯度的石英外壳以及卤素气体作为光源。卤素气体可以防止钨丝蒸发,避免管壁被堵塞。这样一来,灯具就能保持清洁,且其发热效率也能持续数千小时。
根据所处理的晶圆类型,我们还可以在石英外壳上添加特殊涂层,以此阻挡不必要的波长,让能量更精准地作用于目标区域。
最棒的是,这些灯具可以通过标准的工业连接器直接连接到现有的PLC控制器上。这样就可以轻松替代那些老旧、复杂的设备。
实际好处
最大的好处就是能够消除“空转”时的能源浪费。由于红外线灯可以瞬间开启或关闭,因此无需让系统一直处于待机状态。只需在需要时再启动它即可。
这对于减少工厂的碳足迹非常有帮助,同时,空调系统也会因为减少了负担而受益。