Réduire les émissions de carbone dans la fabrication de puces par chauffage infrarouge
La fabrication de semi-conducteurs repose essentiellement sur la chaleur. Mais la méthode actuellement utilisée est plutôt gaspilleuse. La plupart des usines emploient des fours à convection, ce qui signifie en fait chauffer tout un volume d’air uniquement pour faire monter en température une petite wafer. C’est comme chauffer toute une maison juste pour réchauffer une seule tranche de pizza. Cela entraîne une perte importante d’énergie et augmente l’empreinte carbone de l’usine.
Nous avons trouvé une meilleure solution : le chauffage infrarouge. Au lieu de chauffer l’air, on chauffe directement le substrat.
Économiser de l’énergie – et sauver la planète
Les lampes infrarouges utilisent des rayonnements électromagnétiques pour transférer de l’énergie. Comme il n’est pas nécessaire de chauffer des milliers de pieds cubes d’air, on consomme beaucoup moins d’énergie par wafer. Dans une usine écologique, c’est un véritable avantage : les consommations en kilowattheures diminuent, ainsi que les émissions de CO2. C’est une manière plus simple et plus propre de procéder au séchage et à la cuisson des couches de matériau.
Maintenir un environnement propre
Les salles propres sont très exigeantes en termes de propreté. Un seul grain de poussière peut causer des problèmes. C’est pourquoi nous utilisons des éléments chauffants encapsulés dans du quartz. Ils ne libèrent aucune substance polluante, ce qui permet de maintenir un environnement impeccable. De plus, ces lampes sont très efficaces même en petite taille. Votre équipement occupe moins d’espace, et vous atteignez plus rapidement la température souhaitée. Tout cela permet d’accélérer le processus de fabrication.
Les défis
Ce n’est pas tout à fait magique. Le chauffage infrarouge à haute intensité est rapide… peut-être trop rapide. Si l’on n’est pas prudent, cela peut créer des zones de chaleur intensives. Si la wafer est fine, sa surface peut surchauffer avant même que son cœur ne se réchauffe. Il faut donc être prudent quant à la distance entre la lampe et le substrat, ainsi qu’au rythme de fonctionnement de la lampe. Une petite calibration suffit pour éviter que les substrats ne soient endommagés.
Faire fonctionner ce système dans une usine écologique
Changer simplement les lampes ne suffit pas. Il faut un système de contrôle capable de suivre en temps réel les données fournies par les capteurs. Cela permet d’éviter que la température ne dépasse les limites autorisées, ce qui évite ainsi le gaspillage d’énergie.
Et voici le meilleur aspect : lorsque ces systèmes sont connectés à un réseau intelligent, on peut suivre précisément l’amount d’énergie économisé avec chaque lot produit. Lorsque les auditeurs viennent vérifier le niveau de neutralité carbone de l’usine, on dispose de données concrètes à leur présenter.