Séchage des wafers MEMS à l’aide de l’infrarouge : une approche efficace
Lors de la fabrication de capteurs MEMS, la dernière chose dont on a besoin, c’est qu’une goutte d’humidité ou une tache de solvant vienne endommager la microstructure du wafer. C’est un équilibre délicat à maintenir : il faut que les wafers soient complètement secs, mais on ne peut pas simplement les soumettre à une chaleur intense en espérant le meilleur.
C’est pourquoi nous utilisons des chauffages à rayonnement infrarouge à ondes courtes. Au lieu d’utiliser de l’air chaud ou des agents de séchage chimiques, l’infrarouge transmet son énergie directement dans le substrat. C’est plus efficace et moins risqué.
Comment ça marche vraiment ?
Imaginez un four à convection : il doit d’abord chauffer l’air, puis c’est cet air qui chauffe les aliments. C’est beaucoup de temps perdu. L’infrarouge, lui, cible directement les molécules d’eau présentes à la surface du wafer. L’énergie provoque une évaporation rapide de l’eau ; ainsi, le wafer est sec en quelques secondes.
L’avantage majeur de cette méthode est le “budget thermique” : comme tout se passe très rapidement, le wafer n’est pas soumis à une chaleur constante pendant des dizaines de minutes. Ainsi, pas de risque que le wafer se déforme ou que les dopants se déplacent à mauvais endroits.
Meilleur pour la planète (et pour vos poumons)
L’industrie commence enfin à abandonner les soudeurs au plomb et ces solvants chimiques dangereux. Le séchage par infrarouge s’intègre parfaitement dans cette tendance. C’est un processus “sans eau” : pas besoin de nettoyer les gaz contaminés provenant du système de ventilation, et pas de risque lié aux éléments de chauffage dangereux. Il suffit de brancher l’appareil, de régler la longueur d’onde appropriée, et c’est prêt. De plus, comme on n’a pas besoin de ventilateurs puissants pour faire circuler l’air chaud, on évite les pertes d’énergie dues aux fuites dans les conduites.
Les inconvénients
Ce n’est pas toujours idéal. Une haute densité de chaleur présente certains défis. Si vous augmentez trop rapidement la température, vous risquez un choc thermique. Il faut donc bien gérer les contrôleurs PID. Sinon, vous risquez de dépasser la température désirée et de détruire le produit. De plus, comme le rayonnement infrarouge est très puissant, il faut bien protéger le châssis de l’appareil. On ne veut pas que les opérateurs soient exposés aux radiations.
Nous avons conçu ces chauffages pour qu’ils puissent remplacer facilement les anciens systèmes de chauffage inefficaces. Ils occupent moins d’espace et réduisent les coûts d’électricité. C’est ainsi que l’on peut respecter les normes environnementales sans ralentir la production.