
利用红外技术消除半成品的余热
说实话,半导体制造过程中会产生大量热量。长期以来,我们一直依赖电阻式加热方式,但这其实就像试图通过加热整个厨房来加热一块吐司一样——极其浪费能源。
我们现在找到了更好的方法。通过使用短波红外灯,我们可以将热量精确地传递到需要加热的地方——即晶圆上。这样就无需再为加热周围的空气而浪费能量了。虽然这只是一个小变动,但它却能显著降低洁净室中的碳排放量。
为什么短波红外技术如此有效
秘诀在于:短波红外光(波长在0.7到2.5微米之间)能够迅速穿透材料,其效果远远优于传统的长波热源。升温过程几乎瞬间完成。而且,由于这是一种辐射热,因此不必再依赖空调系统来排除多余的热量,这样一来,电费也会相应减少。
相关硬件设备
我们使用石英外壳和卤素灯丝来确保这些设备的耐用性。如果是在300毫米直径的晶圆生产线上使用,那么功率密度就变得非常重要。我们会使用高功率的灯泡来加快加热速度。此外,我们还使用标准接口,这样就可以轻松更换那些老旧的电阻式加热器,而无需拆解整个系统。
不过,这并非万能的解决方案。因为这些灯的发热强度很高,所以很容易产生局部过热现象。如果PID控制器出现故障或传感器数据不准确,就有可能在不知不觉中损坏晶圆。此外,还需确保冷却系统能够有效应对高温情况,避免机器外壳因热量而变暖。
对工厂而言的好处
最棒的是,终于可以不再在漫长的“预热”阶段浪费能源了。每单位产品的能耗会立刻下降。这样一来,就不必重新设计整个生产流程就能实现绿色生产目标。这样可以更快地处理更多晶圆,同时减少浪费。
这真是难得的共赢局面——财务主管和工厂工程师们终于能达成共识了。