
停止为空气加热:更智能的半导体热处理方式
说实话,传统的电阻炉非常耗能。为了给整个腔室加热,必须消耗大量电能,而其中大部分能量其实并没有被用于加热晶圆。这不仅浪费了电力,还会增加碳排放。
我们找到了更好的方法:不必为整个腔室加热,而是使用真空腔体内的红外线加热器,直接将热量传递到需要加热的位置。
为什么红外线加热有效
红外线辐射不需要空气或其他介质来传递热量。在真空中,它几乎是唯一能够将热量精准地传递到所需位置的途径。我们可以调整红外线灯的波长,使其恰好匹配硅和光刻胶材料所吸收的波长。这样一来,就无需再浪费能量去加热真空腔室的墙壁,热量可以直接传递到晶圆上。
功率与热量的平衡
如果需要快速对晶圆进行退火或固化处理,就需要使用高功率的加热器。不过,不能简单地提高功率就能解决问题。如果在一个小空间内使用过高的功率,那么就必须确保冷却系统能够处理产生的热量。否则,腔室的密封性能就会受到影响,带来诸多麻烦。
关键在于找到电压与功率之间的最佳平衡点,这样就能避免在长时间生产过程中让加热器过热而损坏。
实现“绿色工厂”的目标
采用红外线加热后,设备的预热时间从几小时缩短到了几秒。这才是真正的节能效果。这样一来,就无需再浪费半个班次的时间来准备设备。此外,还可以通过分区控制器来保持晶圆表面的温度稳定均匀,从而减少能源消耗。对于那些希望实现“绿色工厂”目标的工程师来说,这无疑是一种有效的解决方案。