Arrêter les pertes d’énergie lors du séchage des wafer
Si vous avez déjà effectué un audit énergétique dans une usine de semi-conducteurs, vous savez exactement où se produisent ces pertes d’énergie. C’est généralement au stade de séchage. La plupart des usines utilisent de grands fours à convection pour enlever l’humidité des wafer, en chauffant chaque centimètre cube d’air présent dans la chambre. Cela suppose une consommation d’énergie importante, rien que pour éviter l’apparition de taches d’eau sur les produits finis.
Mais il existe une meilleure manière de faire. Au lieu de chauffer l’air, pourquoi ne pas simplement chauffer le wafer lui-même ? C’est là que les lampes à rayonnement infrarouge à ondes courtes entrent en jeu.
Éliminer l’échelon intermédiaire
Les lampes à rayonnement infrarouge ne se soucient pas de l’air. Elles envoient des rayonnements électromagnétiques directement vers les molécules d’eau présentes à la surface du wafer. Ainsi, on évite de gaspiller de l’énergie en essayant de chauffer les parois de la machine. De plus, le chauffage par rayonnement infrarouge est instantané : on peut activer la chaleur au moment précis où le wafer entre dans la zone de séchage, et l’arrêter dès qu’il en sort. Plus de gaspi d’énergie inutile.
L’équilibre nécessaire
Il ne s’agit pas seulement d’augmenter l’intensité du chauffage. Pour atteindre des taux d’évaporation optimaux, il faut une forte densité de puissance. Mais cela pose un problème : si l’intensité est trop élevée, cela peut provoquer des tensions thermiques aux bords du wafer. Il faut donc trouver un équilibre précis. Il faut aussi disposer d’un système de contrôle en temps réel pour éviter que la température ne monte trop. Sans oublier les ventilateurs de refroidissement : s’ils ne sont pas assez efficaces, la chaleur résiduelle peut augmenter la température dans la salle propre, ce qui est inacceptable.
Les avantages pour la planète
En remplaçant ces anciens fours à gaz ou électriques par des lampes à rayonnement infrarouge, la consommation d’énergie par wafer diminue considérablement. Dans une usine à grande échelle, ces économies s’additionnent rapidement. On parle de tonnes de CO2 évitées chaque année. Cela permet de transformer un goulot d’étranglement en un processus efficace et silencieux. Les temps de traitement diminuent, et la facture d’énergie devient enfin raisonnable.