
利用短波红外技术降低制造过程中的碳排放
如果我们真想实现半导体制造领域的碳中和目标,那就必须停止那种为了加热某一个部件而让整个系统都处于高温状态的做法。传统的对流式加热方式其实是一种浪费——这就好比试图通过给房子里的每个房间加热来让那一片披萨变暖一样。
这时,短波红外技术就派上用场了。它不通过加热空气来传递能量,而是直接利用辐射能来加热晶圆。这是一种更为高效的方法。
为什么物理原理如此重要?
短波红外线的能量是通过电磁辐射来传递的。这样一来,就不必再浪费电能来加热工具的框架或周围的空气,而是可以直接作用于晶圆上。通过选择0.7到2.5微米这个波长范围,我们可以消除热延迟现象,从而大幅缩短升温时间。由于工具不需要长时间保持高温度,因此每块晶圆所需的能量也大大减少了。
所需设备及权衡因素
为了获得所需的热量,我们需要使用高功率的石英灯。这些灯可不是普通的灯泡,而是采用了卤素填充技术的灯管,这样就能避免灯丝在极端高温下熔化。同时,我们还会使用精确的控制器来确保温度不会超过设定值。不过,当2千瓦以上的功率被集中到一个小空间内时,温度会迅速上升。因此,冷却系统必须非常有效,否则电子元件就会因过热而损坏。这需要精确的平衡。
创建“绿色工厂”
最棒的是,用红外加热器取代传统的电阻式加热器后,设备可以立刻开始工作,无需再浪费时间进行长时间的预热。这些设备可以直接替换现有的加热器,无需拆除现有的基础设施或购买新的设备。减少碳足迹的关键在于避免能源的浪费,而短波红外技术则能让设备在需要的时候立即启动,只在加工时才消耗能量。就这么简单。