Comment sécher correctement les wafers MEMS
Lors de la production de capteurs MEMS, il est essentiel d’éliminer l’humidité de la surface du wafer. Mais il ne suffit pas d’utiliser de la chaleur pour cela : cela risquerait de déformer le substrat ou de laisser des résidus sur sa surface.
C’est là que nos chauffeurs à infrarouges entrent en jeu. Nous utilisons des lampes en quartz à haute intensité qui permettent de sécher la surface en quelques secondes à peine. C’est très rapide. Vraiment très rapide.
L’équilibre entre puissance et chaleur
Le problème, c’est qu’on ne peut pas simplement augmenter la puissance sans risque. Sinon, on risque de créer des points chauds qui endommageront les wafers.
Nous passons beaucoup de temps à trouver le bon équilibre entre la puissance et la tension, en fonction de la taille de la chambre de traitement. Bien sûr, une plus grande puissance permet d’accélérer le processus, mais cela entraîne une charge importante sur l’alimentation électrique. Il faut donc ajuster la distance entre la lampe et la surface à traiter, ainsi que le cycle d’allumage/éteignement de la lampe, afin que la température de surface reste à un niveau approprié.
Les composants utilisés
Nous utilisons du quartz de haute pureté pour les enveloppes des lampes. Pourquoi ? Parce que la dernière chose dont on a besoin, c’est que des gaz se libèrent dans la salle propre où se trouvent les wafers.
Nous utilisons également des revêtements à ondes courtes. Les rayons infrarouges à ondes courtes permettent de pénétrer bien mieux dans la couche d’humidité que les rayons à ondes longues. Comme ces lampes s’allument et s’éteignent constamment, nous les équipons de connecteurs résistants, afin qu’elles ne s’enflamment pas après quelques semaines d’utilisation.
La réalité du terrain
Pour être honnête, intégrer ces chauffeurs dans une ligne de production MEMS n’est pas si simple que ça. La densité thermique est très élevée. Si vous n’avez pas de système de refroidissement efficace ou d’évacuation de l’air adéquat, cette chaleur va se répercuter directement sur le châssis de l’appareil. Et lorsque les composants électroniques environnants commencent à défaillir à cause de la surchauffe, vous avez un vrai problème.
Quelques conseils pratiques :
Privilégiez des lampes remplaçables facilement. Cela facilite enormément l’entretien et réduit les temps d’arrêt. De plus, utilisez toujours un pyromètre calibré pour vérifier la température de surface avant de lancer une production en série. C’est un petit geste qui permet d’éviter beaucoup de gaspillage de silicium.