
利用红外加热技术减少芯片制造过程中的碳排放
在半导体生产过程中,精确控制温度至关重要。虽然需要一定的热量,但绝不能让任何灰尘或气体分子破坏晶圆的质量。
长期以来,人们通常使用对流式烤箱来加热。但说实话,为了加热一小块硅片而让整个房间都处于高温状态,那无疑是一种巨大的能源浪费。这就好比为了加热一片披萨而让整栋房子都变热一样。
因此,我们现在采用红外加热技术。这种技术可以直接将热量传递到晶圆上,而无需加热空气。这样不仅更高效,还能有效降低洁净室内的碳排放。
为什么这种方法有效
红外加热系统利用的是电磁辐射。简单来说,就是直接将热量传递到目标物体上,无需通过空气来传递热量。这样一来,晶圆可以几乎瞬间被加热。此外,这种设备的占地面积也远远小于传统加热设备。
既然不需要把大量能量浪费在加热空气中,那么自然就能节省大量能源。这才是真正的环保优势所在。
洁净室里的关键点
在洁净室里,“气体释放”是个大问题。如果设备会释放出颗粒物,那整个生产过程就会受到严重影响。为了解决这个问题,我们使用高纯度的石英材料来包裹设备,从而防止污染物接触到晶圆,哪怕是在高真空环境下也是如此。
我们通常选择短波输出的红外灯,因为它们能更有效地渗透到硅片和光刻胶中。不过,也不能一味地提高功率,因为过高的功率会导致晶圆受损甚至破裂。我们会使用PID控制器来调节功率,确保其处于合适的范围内。
缺点
不过,红外加热技术并非万能的。它也有其局限性。这些灯具的背面会变得非常热,如果不妥善处理冷却系统,就会导致整个HVAC系统出现问题。而一旦冷却系统出现故障,灯具也会很快损坏。因此,良好的通风系统并非可选的,而是保持系统正常运行的必要条件。