Pourquoi nous abandonnons les fours au profit du séchage par rayonnement infrarouge
Pendant longtemps, le séchage et le durcissement des semi-conducteurs se faisaient en les plaçant dans de gros fours à convection. Mais cela change. La plupart d’entre nous optent désormais pour des systèmes à rayonnement infrarouge. Ce n’est pas seulement une question de respect des normes environnementales ou de l’interdiction de l’utilisation du plomb ; c’est aussi parce que la méthode traditionnelle est vraiment gaspilleuse.
Le rayonnement infrarouge ne chauffe pas tout l’air présent dans la pièce. Il envoie simplement son énergie directement vers le substrat à traiter.
La magie du chauffage direct
Imaginez un four traditionnel : il faut beaucoup de temps pour chauffer toute la chambre, juste pour réchauffer quelques wafer. C’est un gaspillage d’énergie. Avec les lampes à rayonnement infrarouge, on utilise des radiations électromagnétiques qui ciblent directement le revêtement ou l’adhésif à traiter. Ainsi, on atteint rapidement les températures souhaitées – en secondes, pas en minutes.
Cela permet de réduire considérablement la consommation d’énergie, tout en maintenant l’air propre. Pas de résidus de combustion, pas de substances nocives. Cela correspond parfaitement à l’exigence de propreté et d’absence de plomb exigée par les usines modernes.
Tout dépend de la conception
On ne peut pas simplement mettre des lampes dans une boîte en carton et s’en contenter. Si l’on travaille en salle propre, c’est la conception même du dispositif qui est importante. Nous utilisons de l’acier inoxydable de haute qualité pour fabriquer les enveloppes des dispositifs de chauffage. Elles doivent être fabriquées avec précision. Pourquoi ? Parce que si la fabrication est négligente, des particules fines peuvent se détacher et endommager les wafer. Un seul grain de poussière au mauvais endroit peut ruiner toute une série de wafer en silicium.
Pour le chauffage, nous utilisons généralement des lampes à quartz-halogène. Elles sont puissantes, compactes, et elles atteignent rapidement la température souhaitée.
Les difficultés
Le rayonnement infrarouge est rapide, c’est vrai. Mais il peut aussi être imprévisible. Si la géométrie du réflecteur n’est pas parfaite, des zones trop chaudes peuvent apparaître. On ne peut pas simplement assembler les éléments sans plus de précautions. Il faut ajuster soigneusement la distance et l’angle afin que la chaleur se répartisse uniformément sur le wafer. Sinon, le wafer pourrait se déformer ou se durcir de manière inégale. C’est problématique. C’est pourquoi nous comptons beaucoup sur des systèmes de contrôle précis. Il faut faire attention à ne pas dépasser la température souhaitée, sinon on risque de brûler le substrat.