Réduction des émissions de carbone dans les chambres propres grâce aux rayons infrarouges
Si vous avez déjà passé du temps dans une usine de semi-conducteurs, vous connaissez bien les problèmes liés aux fours à convection traditionnels. Ils consomment énormément d’énergie. Pourquoi ? Parce qu’ils doivent chauffer tout l’air présent dans la chambre avant même que la puce ne ressente aucune chaleur. C’est un gaspillage d’énergie.
Nous avons trouvé une solution meilleure. Au lieu de chauffer l’air, nous utilisons des radiateurs à rayons infrarouges pour chauffer directement la puce ou le substrat. C’est un changement simple, mais cela permet de réduire considérablement la consommation d’énergie et donc l’empreinte carbone de l’usine.
Comment ça marche vraiment ?
Imaginiez-vous sous le soleil par un jour froid : vous n’attendez pas que l’air autour de vous se réchauffe ; vous ressentez immédiatement la chaleur sur votre peau. Les radiateurs à rayons infrarouges fonctionnent de la même manière, en utilisant des rayonnements électromagnétiques. Plus besoin d’attendre que la pièce se réchauffe. Comme l’énergie atteint directement la cible, on utilise beaucoup moins d’énergie par cycle. Moins d’énergie signifie moins d’émissions. Point final.
La réalité des chambres propres
Bien sûr, on ne peut pas simplement placer une lampe chauffante dans une chambre propre. Les émissions de gaz et les particules sont un vrai problème. Pour maintenir un environnement propre, nous enveloppons tout dans du quartz de haute pureté. Cela empêche les contaminants d’atteindre la zone de traitement. Comme ces systèmes traitent généralement de grands substrats, nous les utilisons avec des dispositifs à haute tension afin que la chaleur soit concentrée et homogène.
Un conseil : il faut choisir la bonne longueur d’onde. Que ce soit des ondes courtes, moyennes ou longues, cela dépend du matériau à traiter. Les ondes courtes pénètrent plus profondément dans le substrat, ce qui accélère le processus de chauffage.
Les compromis (car rien n’est parfait)
Les rayons infrarouges ne sont pas une solution miracle. Bien que l’on économise de l’énergie grâce à ces dispositifs, ils génèrent une chaleur locale importante. Si le châssis et les systèmes de refroidissement ne sont pas suffisants, on risque de subir cette chaleur excessive. Si le refroidissement est insuffisant, les capteurs commencent à donner des résultats erronés, et c’est là que les choses deviennent compliquées.
Le secret réside dans la division en zones indépendantes. On divise ainsi le four en plusieurs zones infrarouges distinctes. Ainsi, on ne chauffe que les zones qui en ont besoin. C’est ainsi que l’on peut vraiment réduire les émissions de carbone – en utilisant de l’énergie uniquement là où et quand c’est nécessaire.