Comment atteindre les bonnes températures pour les wafers dans une usine intelligente
Si vous construisez une usine intelligente, vous avez probablement réalisé que l’attente que quelque chose se casse avant de pouvoir le réparer est un véritable cauchemar. Il est nécessaire de savoir ce qui se passe en ce moment même. C’est là que les systèmes à infrarouges entrent en jeu. Nous les utilisons car ils nous permettent de mesurer la chaleur sur toute la surface du wafer, sans avoir besoin de le toucher. Pas de contact, pas de contamination. Simple.
Pourquoi le sans-contact est essentiel
Pensez aux anciennes méthodes : les thermocouples. Ils doivent être en contact avec la surface, ce qui crée des problèmes. On risque alors des dommages mécaniques, ou pire encore, des particules qui tombent directement sur le substrat.
Avec la pyrométrie par infrarouges, nous pouvons simplement “observer” la radiation thermique émise par le wafer. C’est plus simple. Ces capteurs génèrent des signaux qui peuvent être directement intégrés dans votre système PLC ou SCADA. Ainsi, vous disposez d’une carte thermique en temps réel. C’est la seule manière fiable de détecter ces zones froides lors des traitements thermiques rapides.
Faire en sorte que les données soient vraiment utiles
Un capteur, seul, n’est qu’un composant matériel. Ce qui compte vraiment, c’est la manière dont il est connecté à votre système informatique.
Nous concevons ces systèmes à infrarouges pour qu’ils soient robustes. Nous savons que les outils utilisés pour l’usinage ou les procédés CVD créent beaucoup de bruit électromagnétique, ce qui peut perturber les signaux. Mais une fois que l’énergie thermique est transformée en données numériques, on peut mettre en place un mécanisme de contrôle efficace. Si la température varie ne serait-ce que de 2°C, le système le détecte immédiatement et ajuste l’alimentation en énergie. Il suffit de ne rien faire d’autre.
La réalité
Ce n’est pas parfait. Il y a des compromis à faire.
Les capteurs à infrarouges sont sensibles à l’émissivité. Si vous changez le revêtement du wafer ou si les gaz présents dans la chambre commencent à tourner, les lectures deviennent imprécises. Il faudra donc prendre le temps de calibrer les paramètres logiciels, sinon vous risquez de travailler avec des données inutiles.
Et une dernière chose : assurez-vous que vos vitres restent propres. Si des saletés s’accumulent sur les ports en quartz, le signal est bloqué. Votre profil thermique devient erratique, et vous devez tout recommencer. Gardez les vitres propres, et tout fonctionnera correctement.