Arrêtez de deviner les températures des wafers
Si vous construisez une usine de production intelligente, il est nécessaire d’abandonner les anciens thermocouples à contact. Ils ne sont plus suffisants. Pour les outils de traitement des wafers, nous utilisons désormais des capteurs infrarouges à haute vitesse. Cela nous permet d’obtenir des cartes thermiques en temps réel, sans avoir besoin de toucher le substrat.
Si vous voulez que votre « jumeau numérique » corresponde bien à ce qui se passe dans le monde réel, vous avez besoin d’un flux continu de données à haute fréquence. La détection sans contact est la seule façon d’y parvenir.
Les détails techniques liés aux rayons infrarouges
Tout repose sur la loi de Planck : il s’agit de transformer les rayonnements infrarouges en valeurs de température. Mais il y a un problème : il faut ajuster correctement les paramètres d’émissivité pour le silicium ou le GaAs. Sinon, les données obtenues ne valent rien.
Pour garantir la précision, nous utilisons de la pyrométrie à bande étroite. Cela permet d’éliminer le bruit généré par les éléments de chauffage, afin que le capteur se concentre uniquement sur le wafer, et non sur les parois du four.
Faire en sorte que les données soient vraiment utiles
Ce ne sont pas simplement des instruments sophistiqués posés sur une étagère. Nous concevons ces capteurs pour qu’ils fournissent directement des signaux numériques bruts à votre système PLC ou SCADA.
C’est là que ça devient intéressant : on peut alors utiliser un contrôle PID en boucle fermée. Si un point chaud commence à se former, on peut ajuster la puissance en quelques millisecondes. C’est très rapide. Vraiment très rapide.
Une petite précaution : autant de données peuvent saturer un réseau peu performant. Assurez-vous donc d’utiliser un bus de terrain à large bande passante, sinon vous risquez des retards.
Les compromis (car rien n’est parfait)
Les avantages sont importants : plus de contamination des capteurs, plus de risque de casse des wafers. Votre taux de productivité en bénéficiera.
Mais il y a aussi des points à prendre en compte. Les rayons infrarouges nécessitent une ligne de vue claire. Si l’outil a une forme particulière ou des protections internes, il y aura des zones où le capteur ne pourra pas fonctionner correctement. Il faut donc bien planifier l’emplacement des capteurs pendant la phase de conception.
Il y a aussi le problème du verre : si la vitre devient trouble à cause des sous-produits du processus, les lectures deviendront erronées. Il faudra donc prévoir un cycle de nettoyage ou utiliser un gaz purificateur pour maintenir l’optique en état optimal.