Réduire les émissions de carbone dans les usines de semi-conducteurs : pourquoi nous passons au chauffage infrarouge
Si vous avez déjà passé du temps dans une salle propre, vous savez à quoi ressemble la situation. On ne peut pas simplement déplacer des wafers ou des substrats ; il faut les maintenir à une température constante. Sinon, on risque de voir apparaître de la condensation ou des chocs thermiques, ce qui est un vrai cauchemar pour tout le monde.
Récemment, on observe une forte tendance à atteindre ces objectifs liés aux usines “vertes”. La méthode traditionnelle – qui consiste simplement à chauffer l’air ambiant – est trop gaspilleuse. C’est pourquoi nous passons au système de chauffage infrarouge.
Comment fonctionne vraiment le chauffage infrarouge ?
Imaginons-le ainsi : les chauffages traditionnels tentent de chauffer tout l’air de la pièce afin de réchauffer le produit. C’est comme essayer de chauffer une maison en ouvrant le four. Le chauffage infrarouge est différent : il utilise des rayonnements électromagnétiques pour chauffer directement la cible visée. Nous utilisons des lampes à ondes courtes, car elles réagissent presque instantanément. Il n’y a pas besoin d’attendre des minutes pour que les choses se réchauffent ; cela se fait en quelques secondes. Moins d’attente signifie moins d’énergie consommée.
Maintenir un environnement propre et compact
Dans une usine de semi-conducteurs, une seule particule étrangère peut tout gâcher. Nous ne pouvons pas permettre aux chauffages de produire des débris. Pour y remédier, nous enveloppons nos lampes dans des enveloppes en quartz hermétiques. Ainsi, il n’y a ni emission de gaz, ni désordre. Un point important à prendre en compte lors de la planification est la taille des appareils. Comme les systèmes de chauffage infrarouge à haute densité sont très efficaces, les appareils eux-mêmes peuvent être plus petits. Cela laisse plus d’espace pour les dispositifs de transport, ce qui est toujours un avantage.
Les compromis à accepter
Le chauffage infrarouge n’est pas une solution magique. Il a ses limites. Comme il est directionnel, il est un peu “exigeant”. Si le chariot de transport n’est pas correctement chargé, des zones froides peuvent apparaître. Il faut donc prendre le temps de calibrer les positions des lampes afin que la chaleur atteigne uniformément chaque partie du support des wafers.
De plus, ces lampes deviennent très chaudes. Si le châssis du chariot n’est pas correctement isolé, l’air de la salle propre sera également chauffé. Dans ce cas, le système de climatisation doit travailler plus dur pour refroidir la pièce, annulant ainsi tous les avantages énergétiques obtenus.
Installation et entretien
La bonne nouvelle, c’est que ces dispositifs ont été conçus pour remplacer facilement les anciens chauffages résistifs. Le câblage est simple. Un conseil : il est nécessaire d’utiliser un contrôleur PID à réaction rapide. Sans lui, la température peut dépasser les seuils souhaités, ce qui représente un risque pour les wafers sensibles. De plus, le quartz est fragile. Un choc suffit pour qu’un tube se brise. Nous utilisons donc des protections autour des lampes pour éviter cela. Cela entraîne une légère perte d’efficacité, mais c’est un prix acceptable pour avoir la certitude que les chariots mal maniés ne détruiront pas les lampes.