在晶圆制造过程中，如何正确运用红外线加热与传感器技术至关重要。目前，人们正努力让半导体生产设备实现碳中和目标。为此，我们正在逐步放弃传统的电阻式加热方式，转而使用短波红外线加热技术。
这种技术的优点在于：可以直接对晶圆表面进行加热，无需先加热整个反应室来让晶圆达到理想温度。这样就能大幅减少废热产生，从而降低能耗。
关于加热的细节
在晶圆加工设备中，关键在于热密度。我们选择卤素基红外线灯，因为它们的升温速度极快。不过，过快的升温速度也可能带来问题。如果不对这些灯具配备精确的传感器，就容易导致温度控制不当。而在半导体行业中，过高的温度不仅会浪费能源，还可能毁掉昂贵的晶圆。
传感器的作用
在真空环境中工作时，不能仅依靠空气温度来判断温度。因此，我们需要使用非接触式温度计来监测晶圆的发射率。该传感器会与电源系统相连，从而实时调整灯具的功率输出。
如果传感器出现故障或参数设置不正确，就会导致温度分布不均。这样一来，晶圆上的某些区域会过热，进而导致蚀刻或沉积过程出现问题。这显然是不可取的。
权衡利弊
虽然使用红外线加热技术有助于实现“绿色工厂”的目标，但它并非没有代价。高强度的红外线灯会产生大量热量，因此必须妥善处理冷却系统，确保其能够有效散热。如果冷却系统无法满足需求，那么灯具的壳体和石英玻璃外壳就会迅速损坏。归根结底，要避免不必要的能源浪费，就必须确保传感器的精度非常高。