Arrêtez d’attendre que vos chauffages fonctionnent : pourquoi les chauffages à rayonnement infrarouge en vide sont une solution idéale pour le traitement des semi-conducteurs
Si vous continuez à utiliser la circulation d’air chaud pour le traitement approfondi des semi-conducteurs, vous passez en fait la moitié de votre temps à attendre. Passer à des chauffages à rayonnement infrarouge en vide n’est pas seulement un changement de matériel ; c’est une manière complètement différente de transférer de l’énergie au substrat.
Le problème avec l’air chaud, c’est le temps de réponse.
Imaginez comment cela fonctionne : on chauffe le gaz, le gaz chauffe les parois de la chambre, et seulement ensuite les parois chauffent le substrat. C’est une réaction en chaîne lente.
En plein vide, on élimine complètement ce processus. On utilise des lampes à rayonnement infrarouge pour envoyer directement des rayonnements électromagnétiques vers le substrat. Pas de médiateur, pas d’attente pour que l’air se réchauffe.
Le temps nécessaire pour atteindre la température souhaitée passe de quelques minutes à quelques secondes. Pour un ingénieur, c’est vraiment un avantage énorme. Cette phase d’attente ennuyeuse disparaît complètement. On atteint la température désirée presque instantanément, ce qui signifie qu’on peut traiter beaucoup plus de plaques par heure.
La difficulté réside dans l’intégration dans un environnement sous vide.
Construire de tels chauffages pour un environnement sous vide n’est pas aussi simple que d’éteindre simplement le ventilateur. Le problème de l’échappement des gaz est un vrai cauchemar. Si les matériaux utilisés ne sont pas appropriés, des contaminants peuvent pénétrer dans la chambre et tout gâcher.
C’est pourquoi nous utilisons du quartz de haute pureté ainsi que des filaments très spécifiques. Cela permet de maintenir un environnement propre.
Mais il faut faire attention à la densité énergétique. Comme il n’y a pas d’air pour transporter la chaleur loin du boîtier de la lampe, les températures deviennent extrêmement élevées.
Si vous optez pour une lampe à haute puissance, son système de refroidissement par eau doit être parfaitement adapté. Sinon, la lampe risque de brûler en quelques instants.
Vitesse vs. Précision
Les chauffages à rayonnement infrarouge ne sont pas magiques. Ils sont rapides, mais ils sont aussi directionnels. Un four à air chaud, lui, agit comme une couverture chaude qui enveloppe le substrat d’une couche uniforme de chaleur. Les chauffages à rayonnement infrarouge, eux, fonctionnent plutôt comme des projecteurs. Si la géométrie de la lampe n’est pas correcte ou si l’écartement entre les éléments est mauvais, des points chauds apparaissent. On sacrifie donc cette uniformité « facile » pour obtenir une vitesse maximale.
Mais pour la plupart des applications liées aux semi-conducteurs, cela en vaut la peine. Le temps gagné par plaque rend le travail d’alignement optique beaucoup moins problématique.