
别再浪费能源了:更有效的处理光刻机热量的方法
在半导体制造厂中,每一瓦特的电能被浪费掉,就相当于白白浪费了金钱。在使用光刻机时,我们希望所有的红外能量都能准确照射到晶圆上,一点都不能浪费。
这就是为什么我们要使用镀金石英屏蔽层的原因。如果没有这种屏蔽层,能量就会散失到光刻机的内部结构中。而有了它之后,热量就能被引导回正确的位置——也就是晶圆上。
为什么选择黄金?
普通的石英材料会让辐射向各个方向散发出去。但一旦加上高纯度的金色涂层,就能形成一道屏障,阻止红外光透过。这样,光刻机的热量就不会散失到周围的环境或机器框架中,而是直接反射回晶圆上。这样一来,晶圆上的热量密度会更高,不过电费则保持不变。
玻璃背后的秘密
我们选择高纯度石英,是因为它能够承受强烈的热冲击。光刻机会频繁地启动和停止,这就产生了巨大的热应力。因此,我们需要一种不会因压力而破裂或变形的屏蔽层。
而且,黄金并非只是为了美观而已。它不会氧化。如果用价格较低的金属来代替黄金,那么几个月后,涂层就会开始剥落。这显然不是我们想要面对的问题。
需要注意的一点
不过,这种设计也有其缺点。由于黄金涂层能很好地反射热量,这些热量最终还是会被重新导向光刻机本身,导致光刻机的温度比在开放环境中时要高。所以在更换部件之前,务必检查冷却风扇或水冷系统是否能够应对额外的热量负荷。否则,光刻机的灯丝很可能会过早损坏。