如何降低晶圆加工过程中的能源消耗与碳排放
说实话，半导体制造厂是能源消耗大户。如果想要减少碳足迹，就必须考虑如何更高效地加热晶圆。
长期以来，我们一直使用电阻式加热器。但问题在于，这类加热器需要将整个房间都加热到适宜的温度，这样才能让晶圆变得足够热。这显然是一种浪费。因此，我们现在开始转向红外加热灯。红外加热灯不会让整个腔室都升温，而是直接将能量集中在晶圆表面。这样不仅效率更高，还能避免不必要的能源浪费。
实现这一目标的技巧
不能简单地打开红外加热灯就不管了。必须要有完善的反馈机制，否则很快就会出现问题。通常，我们会将这种加热灯与非接触式温度传感器搭配使用。这些传感器可以实时监测晶圆的发射率。一旦传感器出现偏差或延迟，就有可能导致晶圆过热，或者使得晶圆表面温度不均匀。这需要精心调整。我们设计的系统能够应对快速的温度变化，但同时也要确保不会损坏加热元件。
需要了解的权衡点
大家都希望拥有“绿色工厂”，但这往往意味着要提高功率密度，以缩短处理时间。我更倾向于使用短波红外灯。因为它们比中波红外灯更能穿透晶圆，这样就可以在保持晶圆处于适当温度的同时，降低整个腔室的温度。不过，当功率密度增加时，电源和冷却系统也会承受更大的压力。如果你想通过提高产量来达到减排目标，那么就必须确保冷却系统足够强大，能够应对围绕加热灯产生的热量。否则，只会换来另一个问题。
为什么这很重要
归根结底，使用红外加热灯可以显著降低“闲置”状态下的能源消耗。因为能量被直接用于加热晶圆，而不是整个设备。这样一来，每块晶圆所需的能量就会大大减少。只要再配上经过校准的红外传感器和精确的PID控制器，就能避免能源浪费，从而实现更高效的加热效果。