Pourquoi la chauffage par rayonnement infrarouge est supérieur au chauffage par air chaud pour le traitement des wafer
Si vous envisagez de passer du chauffage par air chaud au chauffage par rayonnement infrarouge dans vos processus de traitement en profondeur, ne pensez pas simplement à obtenir un équipement « meilleur ». Pensez plutôt à gagner du temps.
L’air chaud est lent. Il utilise la convection, ce qui signifie que l’air est chauffé, et on espère alors que cet air chauffera le wafer. Il y a toujours un délai avant que le wafer ne commence à se stabiliser. Le chauffage par rayonnement infrarouge, lui, fonctionne différemment : il utilise de l’énergie radiante pour chauffer directement le substrat. C’est rapide. Vraiment rapide.
Avec l’air chaud, on lutte contre l’inertie thermique. Il faut attendre que toute la chambre atteigne une température donnée avant que le wafer ne puisse se stabiliser. C’est un processus long et fastidieux.
Avec les lampes à rayonnement infrarouge, en revanche, la réponse est presque immédiate. C’est pourquoi on l’utilise tant dans les procédés de traitement thermique rapide. On évite ainsi l’étape intermédiaire, et on atteint les températures souhaitées en quelques secondes, au lieu de minutes. D’un coup, ce temps d’attente qui ralentit tout le processus disparaît.
Il y a aussi la question de la cohérence du chauffage. La convection est imprécise : on obtient des zones froides, ou pire, des turbulences qui déplacent le wafer. Le chauffage par rayonnement infrarouge permet de contrôler précisément l’échauffement. Comme nous pouvons contrôler chaque lampe individuellement, nous pouvons éviter ces pertes thermiques inutiles. On obtient ainsi un profil thermique uniforme sur toute la surface du wafer.
Mais ce n’est pas si simple. Le chauffage par rayonnement infrarouge génère une énorme quantité d’énergie. Par conséquent, les systèmes de refroidissement et les capteurs doivent être adaptés à cette puissance. Si le système de contrôle PID n’est pas réglé correctement, on risque de dépasser les températures souhaitées et de endommager le wafer.
On ne peut pas simplement placer une lampe à rayonnement infrarouge dans un châssis de type convection et penser que c’est suffisant. Il faut d’abord calculer la charge thermique de tous les composants concernés.
Néanmoins, pour ceux qui cherchent à produire plus de wafer par heure dans leurs salles propres existantes, le chauffage par rayonnement infrarouge est la solution idéale. Il transforme un processus lent et inefficace en un processus précis et efficace.