Obtenir une chaleur adéquate dans les systèmes infrarouges à vide
Lors de la fabrication de semi-conducteurs, il est nécessaire d’utiliser une quantité énorme de chaleur. Mais il ne faut surtout pas que la surface du wafer soit contaminée par quelque chose. Les chauffages résistifs classiques ne suffisent pas pour cela. C’est pourquoi on utilise des lampes infrarouges compatibles avec le vide. Au lieu de compter sur un milieu pour transmettre la chaleur, ces lampes envoient l’énergie directement vers la cible par radiation. C’est une manière plus efficace de travailler. De plus, c’est un avantage considérable pour ceux qui cherchent à créer une « usine verte », car on évite ainsi de gaspiller de l’énergie inutilement.
Comment ça marche vraiment ?
Dans le vide, la convection n’existe pas. Il ne reste donc que la radiation. On utilise des lampes infrarouges à ondes courtes, car elles parviennent beaucoup plus rapidement à pénétrer les matériaux que celles à ondes longues. L’avantage, c’est que l’énergie est concentrée directement sur le substrat. On ne gaspille donc pas d’énergie à chauffer toute la chambre de vide juste pour chauffer un seul wafer. La consommation d’énergie diminue, et l’efficacité augmente.
Mais il faut faire attention à la densité d’énergie. Si vous utilisez des lampes à forte puissance dans un vide, sans enveloppe en quartz appropriée, les filaments brûleront rapidement. Il est donc important d’utiliser du quartz de haute pureté pour éviter toute décomposition gazeuse. Sinon, vous risquez de détruire le système de vide et d’obtenir du silicium contaminé. Ce n’est certainement pas agréable…
Nettoyage du sol de l’usine
Si vous continuez à utiliser ces vieux chauffages de type four, vous savez à quel point c’est long d’attendre que la chambre atteigne la température souhaitée. En revanche, en utilisant des lampes infrarouges ciblées, vous atteignez la température désirée en quelques secondes. C’est rapide. Vraiment très rapide.
Cela aide la planète (et votre facture d’électricité) de deux manières : premièrement, la demande en énergie maximale diminue ; deuxièmement, le système de climatisation n’a pas besoin de travailler autant pour refroidir la pièce.
Les compromis (la vérité)
Les chauffages infrarouges ne constituent pas une solution miracle. Comme l’intensité de la chaleur est très élevée, il est facile de créer des points chauds si la géométrie de la lampe ne correspond pas parfaitement au wafer. Il faut donc un contrôleur PID fiable pour garantir une distribution uniforme de la chaleur. Un conseil : vérifiez bien le circuit d’eau de refroidissement. S’il n’est pas conçu pour gérer la radiation émise par la lampe, vos systèmes de vide seront endommagés. Assurez-vous donc que l’espace entre la lampe et les composants est correct, sinon vous passerez vos week-ends à remplacer des joints.