Pourquoi nous passons à la cuisson par rayonnement infrarouge pour les semi-conducteurs sans plomb
Concevoir des outils de traitement de wafers est de plus en plus complexe de nos jours. Avec toutes ces nouvelles règles relatives aux matériaux sans plomb et écologiques, les étapes de séchage et de cuisson sont soumises à une forte pression. La plupart des gens continuent d’utiliser ces anciens fours à convection, mais ce ne sont en réalité que de gros chauffages qui réchauffent toute la pièce. C’est un gaspillage d’énergie, et c’est aussi un moyen facile de contaminer accidentellement le substrat.
C’est pourquoi nous utilisons la cuisson par rayonnement infrarouge. C’est beaucoup plus logique.
Il s’agit de savoir où va l’énergie
Pensez-y comme pour un micro-ondes par rapport à un four traditionnel : le rayonnement infrarouge ne réchauffe pas l’air, mais va directement sur le photorésistant ou la couche adhésive présente sur le wafer. Comme l’énergie atteint directement le matériau, il est possible d’atteindre la température désirée en quelques secondes, et non en minutes. C’est là le secret pour atteindre ces objectifs énergétiques sans trop d’efforts. On n’a pas besoin de chauffer les murs de la machine ou l’air autour d’elle. L’énergie va là où elle est nécessaire. De plus, comme le processus est très rapide, il n’est pas nécessaire de passer autant de temps à refroidir le wafer avant de passer à l’étape suivante.
Nettoyage chimique
Passer à des matériaux sans plomb ne signifie pas seulement remplacer le soufre par autre chose. Il faut également prendre en compte tout le processus chimique. Avec le rayonnement infrarouge, on peut ajuster la longueur d’onde. On fait en sorte que le pic de rayonnement infrarouge correspond exactement à ce que l’agent de cuisson doit absorber. Cela permet de déclencher la polymérisation sans endommager le substrat. De plus, cela empêche l’émission de ces composés organiques volatils, qui apparaissent généralement lorsque les conditions thermiques deviennent incontrôlables.
Les inconvénients (car il y en a toujours)
Ce niveau de précision exige que l’on soit un peu plus prudent. Comme le rayonnement infrarouge est très rapide, il y a risque que la couche supérieure du wafer se solidifie instantanément, piégeant ainsi les solvants en dessous. Ce n’est pas bon. Il faut donc bien régler les paramètres du capteur pour éviter cela. Si le système de contrôle de température est inefficace, la température peut dépasser les limites autorisées, ce qui entraîne des déformations du wafer.
Nous concevons ces systèmes de manière à ce qu’ils puissent remplacer parfaitement les anciens outils de cuisson thermique. Un conseil : assurez-vous que vos ventilateurs de refroidissement soient capables de gérer ces pics de chaleur rapides au niveau des bords du wafer.