Cessez de perdre du temps : pourquoi le chauffage par rayonnement infrarouge est la solution idéale pour le traitement des semi-conducteurs
Si vous continuez à utiliser la circulation d’air chaud pour le traitement en profondeur des semi-conducteurs, vous perdez probablement beaucoup de temps rien que pour attendre que la chaleur atteigne les composants concernés.
Le passage au chauffage par rayonnement infrarouge n’est pas une simple “amélioration” pour le plaisir. C’est en réalité une méthode complètement différente pour transmettre de la chaleur aux wafer. Pensez-y : l’air forcé a besoin d’un gaz pour transférer la chaleur. Mais dans le vide, ce gaz disparaît. Le rayonnement infrarouge résout ce problème en utilisant des photons pour transmettre directement l’énergie au substrat. Aucun intermédiaire n’est nécessaire.
C’est là que ça devient intéressant.
Avec l’air chaud, il y a un délai agaçant : il faut d’abord chauffer l’air, puis les parois, et enfin le composant lui-même. C’est très lent. Avec le rayonnement infrarouge, c’est différent : l’énergie atteint immédiatement sa cible.
On peut dire que cela permet de réduire drastiquement le temps de traitement. Au lieu d’attendre que la chambre se réchauffe, la lampe infrarouge commence à fonctionner dès que l’on actionne l’interrupteur. Lorsque l’on travaille sur de grandes quantités de wafer, ces quelques secondes gagnées représentent un gain considérable en termes de productivité.
Mais on ne peut pas simplement utiliser n’importe quelle lampe.
Travailler dans le vide exige l’utilisation d’équipements spécifiques. Nous utilisons des enveloppes en quartz, car elles peuvent supporter la différence de pression sans se briser – ce qui est essentiel si l’on veut que la machine continue de fonctionner.
Le meilleur aspect ? On obtient une grande quantité de chaleur dans un espace très restreint. On peut diriger l’énergie exactement là où se trouve le wafer, sans gaspiller de l’énergie pour chauffer tout le volume du vide.
Attention toutefois : il faut veiller à la densité d’énergie. Si l’arrangement des lampes n’est pas équilibré ou si le wafer ne tourne pas correctement, cela peut entraîner des points chauds qui endommageront les wafer. Il faut également ajuster les contrôleurs PID pour obtenir une réponse rapide du système infrarouge. Sinon, on risque de dépasser la température souhaitée et de endommager le substrat.
En résumé, en passant au chauffage par rayonnement infrarouge, on peut utiliser des chambres plus petites et atteindre des taux de chauffage bien plus rapides. On parle ici de temps de chauffage en secondes, et non en minutes.
C’est un compromis : on renonce au ventilateur simple, mais en retour, on obtient la précision offerte par les rayonnements électromagnétiques. Pour la plupart d’entre nous qui travaillons dans le domaine du traitement en profondeur, c’est un compromis que nous sommes prêts à accepter.