Arrêtez d’attendre que votre four fasse son travail : une meilleure façon de chauffer les wafers
Soyeons honnêtes : la convection par air forcé est une méthode dépassée. En fait, on chauffe simplement un grand volume d’air, en espérant que la chaleur atteindra finalement le wafer. Le problème ? Cela prend énormément de temps. On passe bien plus de temps à attendre que l’air atteigne la température souhaitée qu’à effectuer réellement le traitement du wafer. C’est un véritable goulot d’étranglement.
Comment éviter l’attente ?
Nous avons décidé de ne plus perdre de temps avec l’air, et d’agir directement sur la source de chaleur. C’est là que les lampes infrarouges sans ozone entrent en jeu. Au lieu de chauffer un milieu, les lampes infrarouges utilisent des rayonnements électromagnétiques. Ils atteignent directement la surface du wafer. Pas de phase de préchauffage, pas de temps perdu. Il suffit de les allumer pour que la chaleur soit immédiate. Lorsque vous cessez de vouloir chauffer tout un volume d’air et que vous vous concentrez uniquement sur la surface du wafer, les temps de traitement diminuent considérablement. De plus, vous gagnez de l’espace. Vous n’avez plus besoin de ces grandes chambres isolées, car vous n’avez plus besoin de retenir l’air chaud.
Le problème de l’ozone (et sa solution)
Voici le problème : les lampes infrarouges à ondes courtes produisent généralement de l’ozone en raison des émissions UV. Si vous travaillez dans une salle propre, l’ozone est un vrai cauchemar. Il endommage les couches fines présentes sur le wafer et détruit le photorésistant. Nous avons résolu ce problème en utilisant des composants en quartz spéciaux et des filtres internes qui bloquent les rayonnements UV inférieurs à 200 nm. Vous obtenez donc toujours cette densité de chaleur élevée, mais sans les effets néfastes liés aux produits chimiques. Nous avons également ajusté ces lampes pour que la chaleur se répartisse uniformément sur le wafer, afin d’éviter que ses bords ne se déforment.
La réalité
Les lampes infrarouges ne sont pas magiques. Elles ont leurs particularités. Ce qu’il faut retenir, c’est que les lampes infrarouges agissent de manière directionnelle. L’air chaud entoure le wafer, mais les lampes infrarouges ne chauffent que ce qu’elles peuvent “voir”. Si votre wafer présente des retraits profonds ou une forme 3D complexe, il y aura des zones froides. Pour y remédier, vous devrez probablement utiliser plusieurs lampes ou des réflecteurs pour diriger la chaleur vers ces zones difficiles d’accès. Et une mise en garde : comme l’énergie est très intense et rapide, il faut être prudent avec les contrôleurs PID. Si vous n’êtes pas précis dans la calibration, vous risquez de dépasser la température souhaitée et de endommager le substrat avant même de vous en rendre compte.