减少半成品加工过程中的能量浪费：红外加热技术的真谛
如果我们真的想实现半导体工厂的碳中和目标，就必须停止在加热过程中浪费如此多的能源。长期以来，人们一直使用传统的电阻式加热器。但问题是，这类加热器的效率极低。
我们现在改用与真空环境相兼容的红外灯。相比那种试图加热整个真空腔体的方式——这无疑是一种能源的巨大浪费——这种红外灯能够将热量直接传递到晶圆上。非常简单。
在真空环境中的工作原理
在真空环境中，物理现象会发生変化，因为对流现象消失了，只有辐射存在。因此，我们设计的红外灯会发出短波辐射，这种辐射可以直接作用于目标材料，而不会浪费能量去加热真空腔体壁或其中的空气。这样一来，整个加工过程就能更加高效。
不过，这也带来一个问题：由于没有空气来散热，红外灯的表面会迅速变热。为确保设备正常运行，我们必须使用高纯度的石英材质来制作灯罩。如果使用劣质的石英材料，就可能会出现气体泄漏的情况，从而导致硅片被污染。
此外，我们还必须小心控制功率大小。因为在没有空气来散热的情况下，晶圆无法散发热量。如果功率过大，就会烧毁晶圆基底。
节约能源与空间
对于减少碳排放来说，最显著的优点就是升温速度更快。传统电阻式加热器需要很长时间才能达到所需温度，就像等待旧烤箱预热一样。而我们的红外系统则能在几秒钟内达到目标温度。这样，就可以减少不必要的等待时间，把更多时间用于实际加工。
另外，这些设备的功率很高，但所占空间却很小。这意味着我们可以缩小加热器的尺寸，从而为洁净室内的其他设备腾出更多空间。
局限性
当然，高强度的红外加热并非万能的解决方案。它会给电路和电源系统带来很大压力。当如此高的功率被投入到狭小的真空腔体中时，外部冷却系统必须十分可靠。如果冷却系统出现故障，红外灯很快就会因无法散发热量而损坏。