
在半导体制造过程中减少碳排放:为何我们要转向使用超纯度红外灯
目前,所有的半导体工厂都面临着实现碳中和目标的巨大压力。长期以来,我们一直依赖那种传统的电阻式加热炉,但这类加热炉其实非常耗能。因此,我们开始转向使用超纯度红外灯系统。这类灯光不会让整个腔体都变热,而是直接照射到晶圆或石英管上。这是一种更高效的加热方式。
其中的秘诀在于物理学原理。
我们使用高纯度的合成石英材料,因为在洁净室里,哪怕是微量的金属杂质都可能破坏一切。这些红外灯会发出短波红外辐射,其加热效果远远优于传统对流式加热方式。这种辐射能够迅速穿透目标物体并使其升温。
结果呢? 升温时间大幅缩短。由于循环速度加快,也就不必再浪费电能了。这对地球和企业的电费来说都是好处。
不过,这并不是“即插即用”的解决方案。
热密度是个大问题。我们需要使用特殊的涂层来调节光线,确保在高温环境下不会有任何物质逸出。不过,这类灯泡的耗电量很大。如果供电系统无法承受如此高的电流,那么断路器就会跳闸,控制器也会损坏。因此,必须确保电源系统能够承受这样的负荷。
节省空间与电能
人们喜欢的一点是,这种设备不需要占用太多空间。因为不需要大型烤箱,所以也无需再使用那些厚厚的绝缘层。而且,因为热量不会散布到整个房间中,所以空调系统也不需要过度工作来保持车间内的温度。这是一种效率上的优势。
现实中的权衡
没有什么是永恒的。钨丝会随着时间而变细,这样一来,光谱也会发生变化。如果不加以注意,温度均匀性就会受到影响,从而导致晶圆报废。这是大家都不希望看到的情况。
最好的办法就是制定严格的更换计划,在灯泡损坏之前就将其更换掉。同时,还要确保接线牢固,灯泡能够正确安装到位。在高压环境中,松动的连接很容易引发电弧放电。