
停止在洁净室里浪费能源来加热空气吧
如果你有过在半导体洁净室工作的经历,就会明白其中的困扰。要确保晶圆保持在合适的温度,同时还要让晶圆能够被移动,这实际上就是与热量流失的持续斗争。
大多数人使用对流式加热器,但问题在于:这些加热器一半的时间都用来加热晶圆周围的空气。这无疑是一种严重的能源浪费,也会增加碳足迹。
我们决定不再与空气作斗争,而是直接针对需要加热的对象进行加热。因此,我们在运输车上安装了短波红外线加热器。
它的工作原理
可以把它想象成太阳。红外线加热器并不关心空气流动的情况,它们会发出电磁辐射,直接作用于晶圆载体上,从而立刻产生热量。由于是直接加热,因此无需提升整个房间的温度就能保持晶圆的温度。当我们用红外线加热器取代传统强制通风加热器后,每块晶圆所需的电能大幅降低。
如何实现紧凑设计
在洁净室运输车上,空间是非常宝贵的。你不可能把巨大的加热器安装在上面。为了保持设备的紧凑性,我们使用了高瓦特密度的石英灯。这样,就能获得足够的发热量,而不会因为庞大的设备而影响效率。我们还使用了充满卤素的灯泡,这样热量就能持续稳定地释放出来。此外,我们还在玻璃表面涂上了特殊涂层,确保热量能够直接作用于晶圆载体,而不会让运输车本身的结构过热。
需要注意的问题及解决办法
当然,这并非完美无缺的解决方案。有一些问题需要特别注意。
红外线灯会在几秒钟内达到工作状态,速度非常快。这对提高生产效率很有好处,但与此同时,它会给电源带来极大的负担。如果运输车的电线太细,就会出现电压下降的情况,从而导致温度均匀性受到影响。因此,一定要确保电路能够承受这种突然的负荷。
另外,还有维护问题。灯泡最终会烧坏,而更换灯泡则是一项繁琐的工作。没人愿意因为一个灯泡坏了而花费四小时来清理整个运输车。为了解决这个问题,我们采用了快速连接端子,这样技术人员就可以快速更换灯泡,从而保持生产流程的连续性,同时继续节省能源。