Pourquoi nous remplaçons l’air forcé par des rayons infrarouges dans les salles propres
Lorsque l’on travaille dans le domaine de la fabrication de semi-conducteurs, tout se résume à une seule chose : le temps. Plus précisément, à la quantité de temps que l’on perd.
La plupart d’entre nous ont déjà eu affaire aux processus de séchage ou de chauffage. On reste simplement assis, en attendant que l’équipement finisse de fonctionner. C’est généralement là que se trouve le goulot d’étranglement.
Le problème du chauffage de l’air
Pensez à un four à air forcé classique : on chauffe l’air, en espérant que cet air va chauffer la pièce à traiter. C’est un processus lent. Il y a ce retard, cette “inertie thermique”, qui fait perdre beaucoup de temps.
Et dans une salle propre, on ne peut pas simplement augmenter la vitesse des ventilateurs à fond. Si l’on force trop l’air, des particules se détachent. On ne perd pas seulement du temps, mais on risque aussi de dégrader la qualité des produits fabriqués. C’est un compromis frustrant.
Une méthode plus rapide
Le chauffage par rayons infrarouges est différent. Il ne s’occupe pas de l’air du tout. Il envoie directement l’énergie vers la pièce à traiter. C’est presque instantané : il n’est pas nécessaire d’attendre une heure pour que la pièce se réchauffe. La chaleur atteint immédiatement la pièce à traiter dès que l’on actionne l’interrupteur. Nous avons vu que le temps de préchauffage est passé de plusieurs heures à quelques secondes à peine. C’est un avantage considérable pour le flux de travail.
De plus, comme il n’y a pas d’air en mouvement, l’environnement reste calme et silencieux. Moins de ventilateurs signifie moins de particules sur les wafer. C’est donc plus propre.
Un autre avantage ? On peut diriger la chaleur là où c’est nécessaire. Si le centre de la pièce à traiter a besoin de plus de chaleur que ses bords, il suffit de déplacer les lampes ou d’ajuster leur puissance. L’air forcé, lui, agit de manière uniforme sur toute la surface. Les rayons infrarouges permettent donc un contrôle précis.
Les inconvénients (car il y en a toujours)
Les rayons infrarouges ne sont pas la solution miracle pour tout. Ils ne fonctionnent que si les lampes peuvent “voir” la pièce à traiter. Si les pièces sont empilées les unes sur les autres ou si leurs formes sont complexes, il y aura des zones peu chauffées. Il faut donc être très prudent quant à l’emplacement des lampes, ou utiliser des réflecteurs pour diriger la chaleur vers ces endroits difficiles d’accès.
De plus, étant donné que les rayons infrarouges sont très puissants et rapides, il faut faire attention avec les contrôleurs. Si les capteurs réagissent lentement, on risque de dépasser la température souhaitée. Et dans ce secteur, dépasser cette température signifie généralement que la pièce à traiter est endommagée.