Pourquoi nous sommes passés à la solidification par rayonnement infrarouge en environnement propre
Lorsque l’on travaille dans une usine de semi-conducteurs, le concept de « propreté » n’est pas simplement un objectif : c’est essentiel. Même une infime quantité de résidus peut gâcher toute une série de produits. Pendant longtemps, on utilisait des fours à convection pour chauffer les substrats. Mais soyons honnêtes : faire circuler de l’air chaud partout est risqué. En réalité, on agite simplement les particules dans la chambre, et on gaspille beaucoup d’énergie rien que pour chauffer l’air et les murs.
C’est pourquoi nous avons opté pour des chauffages à rayonnement infrarouge. Au lieu de chauffer toute la pièce, nous chauffons directement le substrat lui-même.
La magie du chauffage direct
Imaginez-vous debout au soleil par un jour froid. Vous n’avez pas besoin que l’air soit à 80 degrés pour vous sentir chaud ; c’est le rayonnement solaire qui vous réchauffe directement. C’est exactement ce que font les rayonnements infrarouges avec les wafers.
Comme nous ne faisons pas circuler d’air, nous éliminons ainsi la principale source de contamination en environnement propre. De plus, cette méthode est bien plus efficace. On n’a plus besoin de chauffer toute une boîte métallique ; l’énergie est dirigée directement là où elle est nécessaire. C’est une manière beaucoup plus propre de respecter les normes strictes relatives à l’absence de plomb et aux exigences écologiques, sans avoir recours à des solvants chimiques agressifs.
Les difficultés
Ce n’est pas si simple. En général, nous utilisons des lampes à ondes courtes ou moyennes, car elles atteignent rapidement leur température de fonctionnement. Cela permet d’économiser beaucoup de temps dans le processus de production.
Mais il y a un problème : comme la chaleur est très concentrée, il faut être très précis quant à la distance entre la lampe et le substrat. Si elle est trop proche, on risque de voir apparaître des points chauds, voire un substrat déformé. Il faut donc disposer d’un système de contrôle avec des boucles PID qui peuvent réagir instantanément pour éviter que la température ne dépasse les limites autorisées.
Une empreinte écologique plus petite
Le meilleur aspect ? Les équipements nécessaires sont bien plus petits. Nous pouvons donc nous passer des gros compresseurs et des isolants lourds. Ainsi, la station de solidification occupe beaucoup moins d’espace. Les radiateurs infrarouges convertissent l’électricité en chaleur de manière beaucoup plus efficace que les anciens chauffages à gaz ou résistifs.
En fin de compte, on consomme moins d’énergie par wafer, tout en maintenant un processus impeccable. C’est logique pour une usine moderne.