Pourquoi utilisons-nous des réflecteurs infrarouges recouverts d’or pour le traitement des wafer ?
Lorsque l’on travaille dans une salle propre, l’objectif n’est pas simplement de faire monter la température. Il s’agit plutôt de garantir une précision maximale. Il est essentiel que chaque watt d’énergie atteigne bien la surface du silicium, sans être perdu dans les parois de l’appareil.
C’est là que entrent en jeu les réflecteurs infrarouges recouverts d’or. Ils empêchent le gaspillage d’énergie et évitent que la température ne varie inutilement.
Le pouvoir magique de l’or (et pourquoi l’aluminium ne suffit pas)
Si l’on utilise des réflecteurs en aluminium ordinaires, beaucoup d’énergie infrarouge est absorbée. Elle disparaît simplement.
Nous utilisons de l’or parce qu’il est le meilleur matériau pour renvoyer les rayons infrarouges vers leur destination initiale : la surface cible. En ajoutant une fine couche d’or sur l’enveloppe de l’appareil, nous pouvons concentrer l’énergie.
Le meilleur aspect ? On obtient une densité thermique beaucoup plus élevée sur le wafer, sans avoir à augmenter la tension électrique ou de surcharger le système.
Trouver la température idéale
La conception de ces chauffages repose entièrement sur le point de focale. Avec des réflecteurs recouverts d’or, on n’a pas à faire face au problème des pertes d’énergie aux bords, comme c’est le cas avec les fours infrarouges classiques. Cela rend beaucoup plus facile d’obtenir une température homogène sur un wafer de 300 mm.
Mais il faut faire attention au niveau de puissance utilisé. Si trop d’énergie est appliquée sur une petite zone, cela peut provoquer un surchauffage du quartz ou exercer une pression excessive sur le wafer. Je conseille toujours d’adapter le contrôleur PID en fonction du temps de réponse spécifique du réflecteur en or. C’est la seule façon d’éviter que la température ne dépasse les limites désirées.
Les compromis à prendre en compte
Ces dispositifs sont conçus pour être utilisés dans des salles propres, donc nous utilisons des matériaux qui ne libèrent pas de particules ni de gaz. Ils sont donc propres.
Mais voici le problème : l’or est sensible. Si des huiles ou des contaminants s’accumulent sur sa surface, sa capacité de réflexion diminue. La distribution de la chaleur devient alors aléatoire. On ne peut pas simplement nettoyer ces surfaces avec des solvants agressifs, car cela endommagerait l’or.
Il est donc nécessaire d’avoir une routine de nettoyage rigoureuse pour maintenir ce niveau de précision. Un seul rayure sur la couche d’or suffit pour que des points chauds apparaissent sur les wafer. C’est un équilibre délicat, mais les résultats en valent la peine.