Séchage des wafer de capteurs MEMS à l’aide de chaleur infrarouge
Si vous avez déjà travaillé dans la fabrication de MEMS, vous savez bien quel casse-tête c’est d’éliminer l’humidité résiduelle après un traitement par gravage ou nettoyage. C’est vraiment un goulot d’étranglement. La plupart des gens mettent simplement tout dans un four à convection, mais c’est comme chauffer toute une maison juste pour réchauffer une tranche de pizza. Cela représente une perte énorme d’énergie.
C’est pourquoi nous utilisons des lampes à rayonnement infrarouge à ondes courtes. Au lieu de chauffer l’air autour du wafer, nous chauffons directement sa surface. C’est une manière beaucoup plus efficace de fonctionner dans une usine respectueuse de l’environnement.
Le facteur vitesse
Le meilleur point ? Le temps de démarrage est presque instantané. Les chauffages résistifs mettent beaucoup de temps à se mettre en marche, ce qui signifie que vous gaspillez de l’énergie rien que pour attendre que la machine soit prête. Les lampes à rayonnement infrarouge ne font pas ça : elles atteignent immédiatement la température de fonctionnement. Comme nous utilisons des ondes courtes, la chaleur pénètre dans le wafer et évapore les liquides avant même que le substrat ne se surchauffe.
Vous obtenez ainsi une machine plus petite et des frais d’énergie beaucoup plus faibles.
Les détails techniques
Nous utilisons des enveloppes en quartz de haute pureté pour les lampes. Dans une usine de semi-conducteurs, la contamination métallique est un vrai problème, alors nous ne prenons aucun risque. Nous ajustons également les filaments afin que leur émission corresponde exactement aux besoins d’absorption du matériau du wafer.
Mais il faut être prudent : si vous appliquez trop d’énergie en un seul endroit, vous risquez de déformer le wafer ou de provoquer un choc thermique. Pour éviter cela, nous ajustons la distance entre la lampe et le wafer, ainsi que l’intensité du signal électrique. Cela permet de maintenir une température stable et sûre.
Les compromis
Passer au système à rayonnement infrarouge facilite les choses à plusieurs égards : vous réduisez la consommation d’énergie en veille, et vous n’avez plus besoin de systèmes complexes de ventilation forcée.
Mais il y a un inconvénient : le rayonnement infrarouge nécessite une visibilité directe entre la lampe et le wafer. Si le support du wafer possède des rebords épais ou tout type de protection, des zones froides peuvent apparaître. Il est donc essentiel d’assurer une alignment parfaite – surtout pour les surfaces de 200 mm ou 300 mm. Même une légère erreur peut entraîner des stries sur le wafer, ce qui nuit considérablement à la qualité des capteurs produits.