Réduire les émissions de carbone des outils de coupe utilisés pour les wafers grâce au chauffage infrarouge
Tout le monde parle actuellement des « usines vertes ». C’est une tendance importante dans la conception des usines de semi-conducteurs. L’une des façons les plus simples de réduire son empreinte carbone ? Cesser de compter sur le chauffage résistif et commencer à utiliser des lampes infrarouges.
Voici pourquoi c’est important.
Les chauffages résistifs sont plutôt inefficaces : ils consomment beaucoup d’énergie pour chauffer les parois de la chambre, avant même que le wafer ne ressente quoi que ce soit. C’est un gaspillage.
Les lampes infrarouges fonctionnent différemment : elles envoient des rayonnements électromagnétiques directement vers la surface du wafer. Cela permet d’atteindre la température souhaitée beaucoup plus rapidement. En réduisant ces temps de préchauffage, l’outil n’a pas besoin de consommer autant d’énergie pendant longtemps.
Il y a aussi le problème de la chaleur résiduelle. Lorsque nous utilisons des lampes infrarouges à ondes courtes, nous obtenons une forte densité de chaleur. Cela nous permet d’utiliser des procédés de traitement thermique rapide sans que les autres composants de l’outil ne deviennent trop chauds.
Et c’est là que se trouvent les économies réelles. Comme le châssis de l’outil reste plus froid, les refroidisseurs n’ont pas besoin de travailler autant pour maintenir les choses stables. Moins d’effort pour les refroidisseurs signifie moins de kilowattheures consommés par wafer. C’est gagnant-gagnant.
Mais ce n’est pas tout rose. Le passage au chauffage infrarouge présente quelques défis. Ces lampes génèrent une grande quantité de chaleur. Si les capteurs ne sont pas précis, cela peut provoquer des points chauds qui déforment les wafers. Il est donc nécessaire d’utiliser des pyromètres capables de mesurer correctement l’émissivité du matériau utilisé.
De plus, ces lampes ne durent pas éternellement. Il faudra les remplacer plus souvent qu’un chauffage en céramique. C’est simplement le prix à payer pour ces avantages.
En fin de compte, il s’agit de la « inertie thermique ». En ciblant directement le wafer plutôt que de chauffer toute la machine, nous évitons de gaspiller de l’énergie. C’est une solution pratique pour atteindre les objectifs de neutralité carbone, sans ralentir le processus de production ni affecter la qualité des produits.