
如何在不浪费能源的情况下正确完成晶圆固化处理?
如果想要在半导体制造厂实现碳中和目标,关键就在于如何有效控制热量。在晶圆固化过程中,我们需要让光刻胶硬化或去除其中的溶剂,而此时最忌讳的就是浪费能源。
解决这个问题的方法并非使用更强大的加热器,而是确保热量能够直接作用于晶圆上,而不是仅仅让机器的壳体变热。这时,高反射率的红外反射器就派上用场了。
停止浪费一半的能源
想象一下普通灯泡——它向各个方向散发热量,即360度全方位发热。在固化过程中,这意味着有一半的能源被白白浪费掉了。我们通过使用镀有金或铝的反射器,将光线重新导向晶圆表面。这样一来,更多的热量就能集中在晶圆表面。
最棒的是,这样还可以降低灯泡的功率或加快传送带的速度。如此一来,从电网获取的电能就会减少,同时也有助于避免热量散失到环境中。这无疑是一种双赢的局面。
选择合适的材料
通常,我们会选择纯度较高的铝或镀金合金作为反射器材料。金之所以是最佳选择,是因为它能够在极高温度下也不会氧化。不过,显然,金的价格相当昂贵。
不过,如果使用高功率的加热系统,反射器本身也会承受很大的压力。因此,必须确保反射器的结构良好,有足够的通风条件。如果反射器过热,其表面的涂层就会失效,从而导致晶圆上出现局部过热的情况,最终毁掉整批晶圆。
平衡精度与效率
虽然采用“绿色工厂”方案可以大大降低每片晶圆的能耗,而且也能更快地达到固化温度,但这也存在一定的风险。因为当热量被集中到某个点时,定位必须极其精确。如果晶圆有哪怕几毫米的位移,热量强度就会大幅下降。
因此,必须使用非常精确的机械装置来固定晶圆,确保其始终处于正确的位置。同时,还需要配备精准的PID控制器,以避免温度过高而烧坏晶圆的边缘。