停止加热空气：实现工厂脱碳的更佳方式
如果我们真的想在半导体制造领域实现碳中和，那就必须摒弃那些效率低下的传统电阻式加热方式。这类加热方式效率实在太差了。我们转而使用短波红外加热系统，因为这种系统能够有效避免因大量对流式烤箱带来的能源浪费。
问题在于：传统的加热方式会浪费大量电能。
为了将晶圆加热到合适温度，我们不得不先加热整个房间里的空气。这样一来，不仅速度慢，而且成本高昂。而红外加热系统则有所不同——它通过辐射传递的方式传递能量，这样就不必再浪费电能来加热整个空间。
其结果是什么呢？
这类设备的热惯性大大降低，因此升温速度更快，每块晶圆所需的能耗也更低。
在洁净室中，热密度是个需要重点考虑的问题。
当我们选择高功率的石英灯时，就需要在电压与功耗之间找到平衡点。如果提高电压，就可以使用更细的灯丝，从而使发出的光波波长变短。这就是关键所在——这样热量就能直接穿透硅层或光刻胶层，而不会只灼烧表面而已。
当然，这也存在一些局限性。
高密度的红外加热系统会产生强烈的局部热量。如果冷却系统无法承受这样的热量负荷，那么晶圆固定装置就可能会变形。因此，必须确保灯的功率与冷却水的流量保持平衡。否则，生产过程的稳定性就会受到影响。
为什么这对地球有益呢？
当加热时间从数小时缩短到几分钟时，整个工厂的能耗就会大幅下降。这其实是个简单的物理原理：减少了空气加热所造成的能源浪费，自然就能减少温室气体排放。这对环境和电费来说都是好处。