Réduction des émissions de carbone dans la fabrication de puces à l’aide de lampes infrarouges sans ozone
La fabrication de semi-conducteurs exige une grande quantité de chaleur et une précision extrême. Mais soyons honnêtes : la manière traditionnelle de gérer ces processus thermiques est vraiment problématique du point de vue des émissions de carbone. Nous essayons de résoudre ce problème en utilisant des lampes infrarouges sans ozone. C’est une manière plus simple d’éviter le gaspillage d’énergie et de se débarrasser des sous-produits néfastes liés aux rayonnements à courte longueur d’onde.
Le problème de l’ozone
Voici le problème avec les lampes infrarouges à courte longueur d’onde classiques : elles émettent des rayonnements dans la plage de 185 nm à 254 nm. Ces rayonnements transforment l’oxygène présent dans l’air en ozone (O3). En environnement propre, l’ozone est un véritable problème : c’est un polluant que l’on ne veut absolument pas avoir.
Nous avons résolu ce problème en utilisant des filaments dopés ou des revêtements en quartz spéciaux qui bloquent ces rayonnements VUV. On conserve ainsi une forte densité thermique, mais sans formation de gaz. De plus, comme on n’a plus à lutter contre l’ozone, on peut se passer de ces systèmes d’extraction gourmands en énergie. C’est un vrai avantage pour le coût total en énergie de l’usine.
Utilisation pratique dans le monde réel
Ces lampes sont conçues pour fonctionner rapidement. Elles offrent une forte puissance et permettent une montée en température rapide. L’objectif est d’éliminer cette énergie gaspillée lorsqu’une machine reste inactive. Au lieu de chauffer toute la chambre, comme dans un four géant, nous dirigeons simplement la chaleur vers la puce. C’est une façon beaucoup plus intelligente d’utiliser l’électricité.
De plus, ces lampes sont conçues pour être remplacées facilement. On peut les substituer aux stations de cuisson existantes sans avoir à démonter tout le système. Nous utilisons également du quartz renforcé, afin que les lampes ne se brisent pas lors des variations rapides de température.
Les défis à surmonter
Ce n’est pas tout à fait magique. Il y a quelques compromis à faire. Lorsque l’on cherche à obtenir des temps de montée en température très rapides, les alimentations électriques doivent supporter une charge importante. Il faut donc s’assurer que les panneaux électriques peuvent gérer ce pic de courant, sinon cela peut poser des problèmes. La distance entre les lampes est également importante : si elles sont trop proches, des points chauds apparaissent sur la puce. Si elles sont trop éloignées, l’efficacité diminue. Nous ajoutons aussi des protections pour garantir que la chaleur reste là où elle doit être, sans se répandre dans le châssis de la machine.