
利用红外加热技术减少芯片制造过程中的碳排放
如果你曾经在洁净室工作过,就会明白其中的艰难之处。我们需要热量,而且需要精确控制温度,但最不希望看到的就是产生灰尘。因此,我们选择使用红外加热灯。
与通过热风来加热不同——那样只会把颗粒物带到晶圆上——红外加热则是利用辐射来直接加热物体。没有风,也没有杂乱,更不会污染硅片。
物理原理(省略繁琐的说明)
想象一下传统的强制通风烤箱吧。它效率极低,为了给整个房间加热,会消耗大量能源。而红外加热则不同,它直接针对被加热的物体进行加热。通过使用短波或中波红外线,我们可以在几秒钟内让物体达到所需温度,而非几分钟。
速度非常快。
这自然能降低能耗。在打造“绿色工厂”时,我们希望消除设备在升温过程中的能量浪费现象。
挑战:如何实现精准控制
我们可不是随便把灯泡装进盒子里就行了。这些加热灯必须保持极高的清洁度。如果石英管上有任何残留物,它们就可能会在加热过程中附着在硅片上,那可真是灾难。因此,我们必须使用高纯度的石英管来确保一切处于无菌状态。
不过,红外加热的强度非常高。如果晶圆的位置有哪怕几毫米的偏差,就可能会形成局部过热现象。稍有不慎,就会烧毁晶圆。因此,我们必须依靠精确的PID控制器以及精确的焦点距离来确保一切正常。
这对地球有什么好处?
当使用红外加热技术后,整个加热系统的体积就会缩小。这样一来,所需的空间也会减少,更重要的是,空调系统不需要那么努力地工作来为房间降温。
真正的优势在于固化与干燥阶段。无需让大型烤箱全天候运转,只需在需要时才启动红外加热灯即可。按需加热。
这样就能真正减少碳排放,因为你不用再为那些未被使用的热量买单了。就这么简单。