Chauffage par rayonnement infrarouge contre chauffage par air forcé : lequel est vraiment adapté à votre usine ?
Si vous continuez à utiliser une circulation d’air chaud pour le traitement des semi-conducteurs, vous perdez probablement beaucoup de temps à attendre que les choses se réchauffent. Avec le chauffage par air forcé, il faut réchauffer toute la pièce simplement pour atteindre la température adéquate d’une seule puce. C’est lent et inefficace. De plus, il y a toujours ce problème d’attente, pendant lequel on attend que la chaleur atteigne son niveau désiré.
Le chauffage par rayonnement infrarouge, lui, fonctionne différemment. Il ne s’occupe pas du tout de l’air ; il envoie directement l’énergie vers la surface du substrat. C’est rapide. Vraiment très rapide. Et cela change complètement la façon dont vous travaillez. Au lieu d’attendre des minutes pour que les éléments se réchauffent, vous pouvez obtenir la température souhaitée en quelques secondes seulement. Ainsi, vous n’avez plus à vous soucier de la diffusion des dopants ou du déformation de la puce. Vous pouvez simplement accomplir votre travail.
Mais on ne peut pas simplement placer une lampe à haute puissance dans l’usine et considérer que c’est suffisant. Le filament de la lampe sera endommagé en peu de temps. C’est là que le bouclier en verre de quartz entre en jeu. Nous utilisons du quartz de haute pureté, car il est pratiquement imperméable aux rayonnements infrarouges à courte longueur d’onde. La chaleur passe à travers, mais la lampe reste protégée.
Le problème, c’est que ces boucliers subissent de fortes variations de température. S’ils ne sont pas faits de quartz de bonne qualité – c’est-à-dire s’ils ne résistent pas bien à l’expansion thermique – ils se briseront. C’est aussi simple que ça.
Je ne dis pas pour autant que le chauffage par rayonnement infrarouge est une solution magique. Il a ses défauts. Comme les rayonnements sont directionnels, il faut être très précis quant à l’emplacement des lampes. Même une petite erreur de quelques millimètres peut provoquer des points chauds sur la puce, ce qui est difficile à corriger. Il faut donc ajuster parfaitement la géométrie du réflecteur et la distance entre la lampe et le bouclier, afin d’obtenir une température uniforme. De plus, il faut disposer d’un système de refroidissement capable de gérer cette chaleur locale. Sinon, le boîtier de la lampe va se déformer.
Il faut planifier davantage au début, mais la vitesse à laquelle on peut travailler en retour en vaut la peine.