
在芯片制造工厂中减少碳排放:让我们来谈谈如何实现晶圆干燥的优化。
说实话,半导体工厂是能源消耗极高的场所。其中很大一部分能量被用于在晶圆经过湿法处理后的干燥过程上。
我见过很多工厂仍然使用传统的对流式加热器,这类加热器实际上只是让晶圆周围的空气变热,而非直接加热晶圆本身。这无疑是一种浪费。如果你想打造“绿色工厂”,那么采用红外线加热技术是个非常有效的办法。
为什么红外线加热更有效?
传统对流式加热依靠空气作为导热介质,这种方式的效率很低,而且热量还会四处散失。而红外线加热则利用辐射原理,光子可以直接照射到晶圆表面。这样一来,就无需耗费大量电能来加热整个腔室内的空气,从而实现快速干燥。我们通常选择短波或中波红外线,因为它们能更快地穿透晶圆表面的液体层。
快速干燥的好处
由于干燥速度更快,机器就不必一直以最高功率运行。就这么简单。
实际应用中的注意事项
在升级为红外线加热系统时,关键在于功率密度。高瓦数的石英灯非常适合,因为它们可以立即开始工作。你不必让系统一直处于高功率状态,只需在晶圆放入后立刻启动加热功能,而在晶圆取出后立刻关闭电源即可。不过,这种高强度的灯光会产生极高的温度。如果冷却风扇或散热装置无法满足需求,那么灯泡就有可能烧坏,或者设备也会损坏。因此,需要找到适当的功率水平,确保系统的热管理能力能够承受。
对能源成本的影响
如果你曾经做过能源审计,就会知道“待机功耗”是导致工厂能源浪费的主要原因。红外线加热系统可以避免传统加热器带来的长时间加热问题。这样一来,每片晶圆的能耗就会大幅降低。这是实现碳中和目标的最快途径,同时还能保持生产线的正常运转。