
利用红外线技术在洁净室中减少碳排放
如果您曾在半导体制造厂工作过,那么您一定了解传统对流式烘箱的缺点。这类烘箱极其耗能——因为在晶圆开始受热之前,它们就要消耗大量电能来加热腔室内的空气。这无疑是一种浪费。
我们找到了更好的方法:不再加热空气,而是使用红外线直接照射晶圆或基板。虽然只是简单的改变,但却能大幅降低能耗,进而减少整个设施的碳排放量。
其工作原理
可以想象一下,在寒冷的日子里站在阳光下时的感受。你无需等待周围的空气变暖,因为热量会立刻作用于你的皮肤上。红外线加热器也是同样的原理,它通过电磁辐射直接将热量传递到目标物体上。这样就不需要等待“预热”时间了。由于能量直接作用于目标物,每轮处理所需的电能也大大减少。能耗越低,排放的温室气体自然也就越少。
洁净室中的应用
当然,不能简单地把红外线加热器放入洁净室中,因为那样会导致气体泄漏和颗粒物产生,从而破坏洁净环境。为了保持环境的清洁,我们会用高纯度石英材料包裹所有设备,这样可以有效隔绝污染物。由于这些设备通常用于处理大型基板,因此我们需要使用高压设置,以保持热量的一致性。
一个技巧是:必须选择合适的波长。根据所处理的材料不同,可以选择短波、中波或长波。短波红外线能够更深入地穿透基板,从而加快处理速度。
代价与限制
不过,红外线技术并非完美无缺。虽然它能节省能源,但这些高密度加热器也会产生大量的局部热量。如果散热系统不够强大,就会导致过热现象。如果冷却效果不佳,传感器的读数就会出现偏差,进而引发更多问题。
解决这个问题的关键在于合理划分区域。我们将烘箱分成多个独立的红外线加热区域,这样就可以避免将热量浪费在不需要加热的区域。只有这样,才能真正实现节能效果——只在需要的地方、在需要的时间使用能量。