Réduire les émissions de carbone dans la fabrication de semi-conducteurs : l’avantage du chauffage par ondes infrarouges
La fabrication de semi-conducteurs nécessite beaucoup de chaleur, ainsi que beaucoup de précision. Mais si vous continuez à utiliser des méthodes de chauffage traditionnelles basées sur des résistances électriques, vous dépensez en réalité de l’énergie pour chauffer l’air ambiant plutôt que le substrat lui-même. C’est lent, c’est gaspilleur, et cela augmente vos factures d’énergie.
C’est là que les lampes à ondes infrarouges à courte longueur d’onde entrent en jeu. Au lieu de chauffer tout l’environnement, ces lampes dirigent la chaleur directement vers le substrat. C’est un chauffage ciblé.
Pourquoi les ondes infrarouges à courte longueur d’onde ?
Pensez-y comme à la différence entre une cuisinière à cuisson lente et une cuisson rapide. Les émetteurs à ondes infrarouges à courte longueur d’onde produisent une température plus élevée et concentrent davantage d’énergie dans un espace plus restreint. Le résultat ? Vous atteignez plus rapidement la température souhaitée. Il n’est pas nécessaire de faire attendre le substrat pendant longtemps pour que la chaleur pénètre en lui. C’est rapide. Vraiment rapide. Et cela signifie que vous consommez bien moins d’énergie par wafer.
Le problème : le matériel nécessaire
Ce n’est pas aussi simple que de brancher simplement l’appareil. Lorsque l’on travaille avec autant d’énergie en un espace si restreint, les températures deviennent très élevées – et je ne parle pas seulement du substrat. Il faut donc bien gérer la dissipation de la chaleur autour des boîtiers des lampes. Sinon, l’équipement risque de se détériorer très rapidement. Nous avons découvert que le meilleur moyen de maintenir la stabilité du système est d’utiliser un contrôleur PID pour gérer correctement la chaleur.
Vers une usine « verte »
L’idée d’une « usine verte » peut sembler être un simple slogan commercial, mais en réalité, il s’agit simplement de réduire les gaspillages. Avec les ondes infrarouges, on peut se passer de ces fours de préchauffage massifs. La chaleur n’est générée que lorsque le substrat est en position. Plus de gaspillage d’énergie.
Cependant, il y a un inconvénient : les alimentations électriques nécessaires sont plus coûteuses, et il faut veiller à ce que les tubes de quartz restent propres. S’ils se salissent, l’efficacité diminue et les économies d’énergie disparaissent. Gardez donc les tubes propres, et le système fera le reste pour vous.