
消除晶圆干燥过程中的能源浪费
如果您曾经对半导体生产线进行过能源审计,那么您一定知道能源浪费最严重的地方就是晶圆干燥阶段。大多数工厂都依赖那些大型对流式烤箱来去除晶圆表面的水分,这种方式需要为腔室内的每一立方英寸的空气加热,这无疑会消耗大量能源。不过,其实有更好的方法。
与其加热空气,不如直接加热晶圆本身。这时,短波红外线灯就派上用场了。
省去中间环节
红外线灯并不关心空气的情况,它们直接将电磁辐射传递到晶圆表面的水分子上。这样一来,就不必再浪费大量能源来加热机器的内部结构了。
此外,红外线加热是即时生效的。当晶圆进入加热区域时,就可以立即开始加热,而当晶圆离开该区域后,加热即可停止。这样就不会再有“无效的热量”浪费掉了。
平衡之道
当然,仅仅提高功率是不够的。为了达到理想的蒸发效果,还需要高功率密度。但这也会带来一些问题。如果功率过大,可能会对晶圆边缘造成热应力。因此,需要一个能够实时调节的控制系统,以防止过热现象发生。另外,还必须确保冷却风扇能正常工作——如果冷却系统不行,那么热量就会在洁净室内积聚,这是大家都不愿看到的情况。
对地球的好处
用红外线灯替代传统的燃气或传统电炉后,每块晶圆所需的能耗会大大降低。在大规模生产中,这些小小的节省累积起来效应显著。这意味着每年可以减少大量的二氧化碳排放量。这样一来,原本的瓶颈问题就能得到解决,生产过程也会变得更加高效、安静。同时,生产周期也会缩短,能源成本也会变得更为合理。