Arrêtez d’attendre que votre four fonctionne : pourquoi le séchage par rayonnement infrarouge fonctionne vraiment
Si vous continuez à compter sur la circulation d’air chaud, vous jouez en réalité à un jeu d’attente. Vous chauffez l’air, puis vous attendez que cet air réchauffe les wafer. C’est lent. Dans une usine de semi-conducteurs, ce retard est fatal.
Nous avons opté pour des lampes de séchage par rayonnement infrarouge certifiées, afin d’éliminer cet intermédiaire. Au lieu de la convection, nous utilisons le rayonnement.
Faire arriver la chaleur là où elle est nécessaire
Voici le problème : les lampes infrarouges émettent des ondes électromagnétiques qui atteignent directement le substrat. Il n’est pas nécessaire d’attendre que toute la chambre atteigne une température donnée. L’énergie pénètre immédiatement dans le substrat.
Cela réduit drastiquement les temps de préparation, qui prenaient auparavant des minutes, à quelques secondes seulement. En passant à un système à rayonnement infrarouge, on élimine cette lenteur liée à l’« inertie thermique » propre aux anciens fours à air forcé.
Plus de wafer, moins de désordre
Les systèmes à air chaud sont volumineux. Il faut beaucoup d’espace pour installer les souffleurs et les échangeurs thermiques.
Les lampes infrarouges, quant à elles, sont très petites. On peut les intégrer facilement dans l’équipement. De plus, seules les parties nécessaires sont chauffées, et non toute la pièce.
C’est simple : des cycles de séchage plus rapides signifient que davantage de wafer peuvent être traités chaque heure. Des temps de traitement plus courts, et donc des coûts par unité plus faibles. C’est logique.
Les inconvénients (parce qu’il y en a toujours)
Le rayonnement infrarouge n’est pas une solution miracle. Comme la chaleur est transmise très rapidement, il est facile de dépasser la température souhaitée si les régulateurs PID ne sont pas correctement réglés.
Il faut également faire attention au transfert de chaleur. Si la structure du système n’est pas bien ventilée, les composants électroniques risquent de se endommager. Il faut donc des ventilateurs capables de maintenir une bonne température, sinon les lampes risquent de s’user prématurément.
Mon conseil ? Utilisez des thermocouples à réponse rapide, et assurez-vous que l’espace entre la lampe et le wafer soit minimal. C’est ainsi que l’on peut tirer le meilleur parti du rayonnement infrarouge.