
利用红外加热技术减少晶圆加工过程中的碳排放
目前,大家都在谈论“绿色工厂”的理念。这确实是半导体制造领域中需要重点推进的方向。要减少碳足迹,最简单的方法就是不再依赖电阻式加热器,而是改用红外线加热器。
为什么这样做很重要呢?
电阻式加热器效率很低。在晶圆开始受热之前,它就需要消耗大量能量来加热整个腔室壁。这显然是一种浪费。而红外线加热器则不同——它可以直接将电磁辐射作用于晶圆表面。这样一来,就能更快达到所需的温度。由于升温速度更快,因此设备也不需要长时间从电源获取高功率电能。
此外,还有热量分布的问题。使用短波红外线加热器时,热量密度很高。这让我们能够在不使设备其他部件过热的情况下进行快速热处理。这样就能节省能源,因为设备框架的温度较低,所以冷却系统也不需要那么辛苦地工作。这意味着每加工一个晶圆所消耗的电量就会减少。这无疑是个双赢的局面。
不过,凡事都有两面性。使用红外线加热器也有一些缺点。这些加热器会释放出大量的热量,如果传感器出现轻微误差,就可能导致晶圆变形。因此,必须使用能够准确测量材料发射率的温度计,才能确保一切正常。另外,这些加热器的使用寿命也不如陶瓷加热器长,需要更频繁地更换。这就是需要权衡的代价。
归根结底,关键还是“热惯性”。通过直接对晶圆进行加热,而不是加热整个设备,我们可以避免能源的浪费。这是一种切实可行的方法,有助于实现碳中和目标,同时不会影响生产速度或产品良率。