
在半导体制造厂中减少碳排放:更高效的加热方式
如果想要实现碳中和目标,就不得不考虑加热问题。通常情况下,大量的能量都会在加热过程中被浪费掉。传统的加热方式效率低下,它们需要消耗大量电能来加热晶圆周围的空气,而且达到所需温度也需要很长时间。
我们决定使用镀金短波红外线灯来解决这个问题。
为什么选择黄金?
普通石英灯会将能量向各个方向散发,且覆盖的波长范围很广。这样会导致能量浪费。通过在石英上涂上一层薄薄的黄金,我们可以让能量更加集中地传递。黄金能够反射长波长的光,从而让能量集中在短波范围内。这样一来,热量可以更快、更强烈地作用于晶圆表面。此外,由于黄金能够防止热量从灯的背面散失,几乎所有的能量都会被用于所需的加热目的。这样一来,虽然总的能耗降低了,但加工效率却保持不变。
不过也有缺点
虽然这些灯的设计是为了适应那些空间有限的晶圆加工设备,但实际上它们并不能直接安装使用。必须确保电源的功率和电压与灯具的要求完全匹配。否则,灯具就很容易损坏。另外,这些灯的端子部分会产生极高的温度。如果冷却系统不够完善,那么灯的固定装置或附近的电路都可能被烧毁。这确实是一个权衡问题——虽然可以获得更快的加热效果以及更低的碳排放,但必须妥善管理这种集中的热量。
总体而言
虽然为单个晶圆节省几秒钟的加热时间看起来微不足道,但在大规模生产中,这确实能带来巨大的二氧化碳减排效果。归根结底,关键在于改变思维方式:不要试图加热空气,而是直接加热硅片。这样,不仅能降低能源消耗,还能保护地球环境。