Réduction des émissions de carbone dans le traitement des wafers grâce au chauffage par rayonnement infrarouge de haute précision
Si vous avez déjà travaillé dans un secteur de semi-conducteurs, vous savez que la précision thermique est essentielle. Pendant longtemps, nous avons eu recours à ces fours résistifs volumineux pour le durcissement et l’anneau des wafers. Mais soyons honnêtes : ce sont des appareils très gourmands en énergie. Si nous voulons vraiment atteindre la neutralité carbone, il faut cesser de gaspiller de l’énergie.
C’est là que les lampes à rayonnement infrarouge entrent en jeu.
La physique derrière ce principe
Pensez à la façon dont fonctionne un four traditionnel : il chauffe l’air, qui lui-même chauffe la chambre, et finalement le wafer. C’est inefficace. Le rayonnement infrarouge, lui, agit directement sur la surface du wafer. En ciblant uniquement le wafer et en ignorant les parois de la chambre, on économise non seulement du temps, mais aussi une grande quantité d’énergie par batch. C’est ainsi que l’empreinte carbone diminue réellement. C’est logique.
Il s’agit avant tout de contrôle précis
Une lampe seule ne suffit pas. Son efficacité dépend du système de contrôle qui la gère. Nous utilisons des capteurs infrarouges de haute précision pour surveiller en temps réel les températures de la surface du wafer. Ces capteurs communiquent avec le régulateur PID, qui ajuste automatiquement l’intensité du chauffage. Si la température du wafer atteint rapidement la valeur souhaitée, le système réduit immédiatement l’intensité du chauffage. Aucun gaspillage d’énergie inutile.
Les compromis (car il y a toujours des contreparties)
Les lampes à rayonnement infrarouge à haute intensité produisent une chaleur considérable. Cela signifie que les temps de chauffage sont extrêmement rapides. On peut ainsi traiter plus de wafers par heure, ce qui représente un grand avantage en termes de productivité.
Mais il y a un autre aspect négatif : toute cette chaleur met beaucoup de pression sur la structure de la lampe. Il est donc nécessaire de bien choisir les ventilateurs de refroidissement et les dissipateurs de chaleur. Sinon, les lampes se brûleront prématurément ou les capteurs commenceront à donner des résultats erronés. Il s’agit donc d’un équilibre à trouver.
Ce que cela apporte à l’« usine verte »
En abandonnant le chauffage traditionnel, la consommation d’énergie en veille diminue considérablement. C’est intéressant, car on ne chauffe plus toute la pièce, mais uniquement le produit à traiter.
Le meilleur aspect ? Pour la plupart des systèmes de chauffage traditionnels, il suffit de remplacer ces derniers par des lampes à rayonnement infrarouge. Tant que les circuits électriques peuvent supporter les variations de charge, on peut mettre ce système en œuvre sans avoir à modifier toute l’usine.