
在晶圆加工过程中减少碳排放(无需为此操碎心)
目前,所有的半导体工厂都面临着实现零碳排放目标的压力。但实际上,大量能源被浪费在了晶圆加热和固化过程中产生的热量上。
传统的加热方式——使用大型对流式烤箱——就好比试图通过加热整个厨房来加热一颗豌豆一样,这种做法会造成巨大的能源浪费。我们找到了更好的方法:利用精密的红外传感器和加热系统,直接针对晶圆进行加热,而非整个房间。
停止加热墙壁
问题在于:如果加热不均匀,那么部分晶圆就会报废,这无疑是一种时间和金钱的浪费。我们使用短波红外灯搭配高速温度计,从而形成一种自我调节的系统。这样,我们就可以只针对硅材料能够吸收的特定波长进行加热,从而避免浪费能源。
其结果是:不再需要浪费能量来加热炉壁,升温速度更快,每块晶圆所需的能耗也更低,自然能源费用也会下降。这其实是很简单的道理而已。
速度与控制
我们设计的传感器可以在几毫秒内做出反应。如果晶圆表面出现热点,系统会立即调整红外辐射的强度。这与那些总是导致温度超标的传统电阻式加热器相比,优势显而易见。此外,我们还用石英材料包裹加热元件,这样可以防止杂质附着在加热表面上,保持整个过程的清洁。
需要注意的要点:功率与冷却
不过,这也存在一定的权衡。高密度的红外阵列虽然能快速传递热量,但同时也会向设备框架释放大量辐射能量。如果你把这类设备放入老式的机壳中,那肯定会损坏控制电路。因此,必须先确保冷却系统能够应对额外的热负荷。
对工厂的实际意义
一旦采用精密红外加热技术,加热设备的体积就会大幅缩小。这样,就不再需要那些庞大而效率低下的加热装置,取而代之的是更为紧凑的加热装置,它们几乎可以立刻开始工作。这样一来,“绿色工厂”就不再只是口号而已,而会成为现实。通过降低维持设备运转所需的能源消耗,就可以有效降低每块芯片的二氧化碳排放量。