Rendre les usines de semi-conducteurs plus écologiques grâce au chauffage par rayonnement infrarouge en vide
Si nous voulons vraiment atteindre la neutralité carbone dans les usines de semi-conducteurs, il faut parler de chaleur. La plupart des systèmes de chauffage résistif traditionnels sont simplement inefficaces : il leur faut beaucoup de temps pour se réchauffer, et ils échappent de l’énergie partout autour d’eux.
C’est pourquoi nous utilisons des chauffages à rayonnement infrarouge compatibles avec le vide. Au lieu de chauffer toute la chambre de vide – ce qui représente une perte d’énergie considérable – ces chauffages dirigent les radiations à courte longueur d’onde directement vers la puce. C’est un traitement ciblé.
Gérer la chaleur en milieu de vide
Le problème avec le vide, c’est qu’il n’y a pas d’air pour transporter la chaleur. On doit donc compter uniquement sur les rayonnements. Nous avons conçu ces lampes à rayonnement infrarouge pour qu’elles puissent concentrer beaucoup d’énergie en un espace restreint. Ainsi, on peut changer rapidement de température : il s’agit de secondes, pas de minutes. En ne perdant pas de temps à attendre que la chambre se réchauffe, on réduit considérablement la consommation d’énergie par puce.
Mais il y a un inconvénient : les tubes à rayonnement infrarouge à haute puissance deviennent extrêmement chauds en un seul point. Si les systèmes de refroidissement ne sont pas suffisants, cela peut endommager les joints de la chambre. Il s’agit donc d’un équilibre à trouver.
Maintenir la propreté
Dans une salle propre, la contamination est un vrai problème. Un minimum de contamination suffit pour que le rendement diminue drastiquement. Pour éviter cela, nous utilisons des enveloppes en quartz de haute pureté, ainsi que des joints fiables. Nous accordons également beaucoup d’attention à l’émissivité de la surface de la lampe. Pourquoi ? Parce que peu importe l’énergie générée, si elle ne touche pas bien le substrat, cela ne sert à rien.
Le meilleur aspect, c’est que ces éléments peuvent être remplacés facilement. On peut remplacer ces composants obsolètes et inefficaces sans avoir besoin de reconstruire toute l’installation.
Quels sont les avantages pour l’usine ?
En réduisant le temps de préchauffage, on diminue son empreinte carbone. C’est tout simple. De plus, on génère beaucoup moins de chaleur inutile, ce qui est un autre avantage en termes de consommation d’énergie. On constate les meilleures améliorations lors du processus d’anneau ou de durcissement des puces. On obtient ainsi la température souhaitée, sans avoir à supporter la consommation énergétique élevée des fours traditionnels.
C’est un simple changement mécanique, mais cela permet une réduction réelle et mesurable des émissions de CO2 pour chaque puce produite.