Comment mettre en œuvre correctement la détection thermique par infrarouges dans l’usine de fabrication
Si vous essayez de créer un double numérique de votre usine de fabrication, vous réalisez rapidement que les capteurs ne constituent pas la partie la plus difficile à gérer. La vraie difficulté réside dans l’obtention d’un flux de données fiable, sans fluctuations. Pour le traitement des wafers, nous utilisons des capteurs infrarouges haute précision afin d’obtenir des cartes thermiques en temps réel. Sans cela, tout votre système de gestion thermique devient inutile.
Pourquoi on ne peut pas simplement “toucher” le wafer
Voici le problème : on ne peut pas simplement placer une sonde physique sur le wafer. Cela le endommagerait immédiatement.
C’est pourquoi nous utilisons des capteurs infrarouges. Ils détectent les rayonnements émis par le silicium et les transforment en valeurs de température. Mais ce n’est pas aussi simple que de pointer et cliquer. Il faut tenir compte de l’émissivité du matériau. Comme le silicium change sa capacité à émettre de la chaleur en fonction de la température et du niveau de dopage, il est nécessaire de procéder à une calibration. Sans cette étape, vos données ne valent presque rien.
Faire en sorte que les capteurs communiquent entre eux
Dans une usine intelligente, ces capteurs ne peuvent pas rester isolés. Nous les connectons directement au système PLC ou SCADA, via des interfaces à haute vitesse.
C’est là que se produit la magie : un circuit fermé est créé. Lorsqu’un capteur détecte une zone chaude sur le wafer, le système ajuste immédiatement les éléments de chauffage, en quelques millisecondes. C’est très rapide. Et c’est le seul moyen d’éviter que les wafers ne se déforment ou n’aient une épaisseur inégale au sein d’une même série de production.
La réalité complexe du lieu de travail
Ne vous y trompez pas : ce n’est pas une solution “plug-and-play”.
Tout d’abord, il faut ajuster avec précision le champ de vision des capteurs. Si l’alignement est incorrect, les capteurs vont détecter la chaleur provenant des murs du four ou du support sur lequel se trouve le wafer, plutôt que celle émise par le wafer lui-même.
Ensuite, il y a le problème de la saleté des lentilles des capteurs. Avec le temps, des vapeurs chimiques se déposent sur ces lentilles. C’est un problème silencieux mais dangereux : cette couche bloque les signaux infrarouges, ce qui fait que les capteurs donnent des lectures erronées.
Il est donc nécessaire de suivre un programme de nettoyage rigoureux ou d’utiliser un système de purge à gaz pour maintenir les optiques propres. Car, soyons honnêtes : si les lentilles sont sales, votre usine “intelligente” ne fait que deviner.