Sur la ligne de production de 300 mm, les temps d’arrêt imprévus et les particules constituent des problèmes majeurs. Depuis des années, les fours à convection sont utilisés pour le séchage et la cuisson des wafer. Cependant, leur vitesse de réchauffement est lente, et des écarts de température peuvent survenir. De plus, le flux d’air peut soulever des particules qui affectent négativement la qualité du produit fini. Lorsque le délai de traitement est mesuré en secondes et en degrés, l’Infrarouge offre un profil thermique différent : rapide, direct et précis.
Techniquement, ce qui compte, c’est le trajet de la chaleur. Le séchage par infrarouge atteint directement la surface du wafer, en utilisant des émetteurs à ondes courtes ou moyennes, ce qui permet un réchauffement rapide et contrôlé. On obtient ainsi une uniformité de température de ±0,1 °C sur toute la surface du wafer. De plus, les procédures de cuisson peuvent être reproduites avec précision, et le réchauffement est terminé en quelques secondes seulement après ouverture de la porte du four. Un environnement propre de classe 1–100 est possible, car il n’y a pas de pompes à air, et les chemins optiques sont scellés, ce qui réduit considérablement la création de particules. La consommation d’énergie diminue également, car l’énergie est utilisée pour réchauffer le wafer, et non les parois du four ou l’air ambiant.
Dans les ateliers de lithographie, le temps de cycle et le contrôle des défauts sont essentiels. Les modules infrarouges peuvent être intégrés dans les stations de rotation ou dans des stations de cuisson indépendantes. Ils permettent de raccourcir les temps de cuisson et de séchage, sans endommager le photo-résistant. Le résultat est un meilleur contrôle des dimensions critiques, une densité de défauts plus faible, et des paramètres de processus stables d’une lot à l’autre.
Lorsqu’on travaille en grande quantité, la fiabilité de ces systèmes reste élevée : les unités peuvent fonctionner pendant plus de 5 000 heures, avec moins de 5 % de baisse de productivité. Cela permet une exploitation 24/7. Il s’agit d’une alternative efficace aux méthodes traditionnelles de convection, conforme aux normes internationales, et éprouvée en conditions réelles de production.
Il convient de noter que l’infrarouge est idéal pour les films fins et le photo-résistant, lorsque l’on a besoin d’un réchauffement rapide et uniforme de la surface. Il faut cependant contrôler l’émissivité et la réflectivité des différents substrats. L’installation se fait en adaptant le spectre des émetteurs au type de film, et en calibrant la mesure de la température sur le wafer lui-même, et non sur la plateforme de manipulation. La mise en service est simple, mais il est nécessaire de prévoir un laps de temps suffisant pour ajuster les paramètres et valider le nouveau système thermique.