
在半导体制造厂中减少碳排放:为何我们选择红外技术
如今,大家都在谈论碳中和的问题,但对于我们这些在半导体制造厂工作的人来说,这确实是个难以解决的问题。多年来,我们一直使用传统的电阻式加热方式,但这种方式实在过于浪费能源。
因此,我们转而采用短波红外灯系统。可以这样理解:与其为了加热一杯咖啡而让整个房间都变热,不如直接用激光来加热。这样就不必再浪费能量来加热整个腔室了,能量可以直接作用于晶圆上。这种方式更高效、更快。
快速热处理的魔力
我们设计的这些系统能够迅速传递大量热量。通过利用装在含卤素石英管中的钨丝,我们可以瞬间提升温度。这样就无需再等待漫长的预热时间了。
你知道旧式炉子带来的那种“闲置状态下仍在消耗能源”的情况吗?那其实只是浪费金钱和电能而已。而使用红外技术后,这种情况就消失了。此外,我们还可以精确控制热量的分布——如果只有晶圆的某一部分需要加热,那么只有那一部分会受到加热。
实际应用中的挑战与权衡
不过,这种技术并非如此简单易用。这些设备需要高功率的电力供应,而在进行掺杂或退火处理时,产生的热量非常大。因此,不能简单地设置好参数后就不管了。如果冷却系统无法正常工作,反射出的辐射以及积聚在设备中的热量可能会在几小时内毁坏灯具。这是一种高性能工具,因此也需要相应的优质维护措施。
为了防止设备损坏,我们使用了加固型石英材料,这样就能避免管道因压力而变形。而且,由于没人愿意花费六小时来修理设备,所以我们设计了简单的连接器,这样就可以在维护期间快速更换它们,从而继续工作。
对“绿色工厂”的好处
归根结底,这一切都是为了减少能耗。通过摒弃旧设备带来的巨大热负荷,我们就不需要那么多能量来达到工作温度。而当任务完成后,设备也能更快地冷却下来。对于工厂里的工程师来说,这意味着对电网的负荷减轻,同时处理时间也会缩短。这样一来,就可以在不降低生产效率的情况下通过“绿色工厂”的审核了。