
利用红外加热技术减少半导体加工环境中的碳排放
说实话,为半导体加工而加热真空箱其实是一种能源浪费。大多数系统都采用电阻式加热方式,这意味着为了使工件达到所需温度,必须加热整个真空箱。这种做法效率极低。
我们找到了更好的方法——使用短波红外加热元件。这样一来,热量可以直接传导到需要加热的部件上,而无需加热整个真空箱内的空气。这样就能显著降低能耗。
功率方面
在真空或惰性气体环境中工作时,需要快速升温。这时,高功率密度就显得非常重要了。由于红外辐射是通过辐射来传递热量的,因此无需耗费大量电能来加热真空箱内的氩气或氮气。这样就能缩短加热时间,同时也能立即体现出能源成本的降低。
材料选择
污染是这里最大的隐患。一旦出现一点疏忽,整个批次的产品都会被毁掉。因此,我们选用高纯度的石英材料和钨丝。石英的优点在于,在高温下也不会释放有害气体。此外,我们还使用特殊的涂层,确保热量能真正渗透到材料内部,而不是仅仅停留在表面。
由于这些真空箱的空间非常有限,所以我们使用标准化的连接器,以确保电气连接的可靠性,避免出现电弧现象。
现实考量
虽然使用红外加热技术对地球和洁净室来说都是有益的,但它并非“即插即用”的解决方案。高强度的红外辐射会在局部产生极高的温度。如果安装不当或防护措施不到位,就可能导致框架变形或密封失效。此外,还需要精确的PID控制器来控制温度。如果没有良好的反馈机制,很容易导致灯丝烧毁或基板损坏。