Comment réussir la cuisson des wafers sans gaspiller d’énergie
Si vous souhaitez atteindre la neutralité carbone dans une usine de semi-conducteurs, tout dépend de la manière dont vous gérez la chaleur. Lors de la cuisson des wafers – c’est-à-dire lorsqu’on tente de durcir les photosensibilisateurs ou d’éliminer les solvants – il ne faut pas gaspiller d’énergie inutilement.
Le secret n’est pas nécessairement d’utiliser un chauffage plus puissant. Il s’agit plutôt de s’assurer que la chaleur atteint réellement le wafer, et non seulement de réchauffer le châssis de la machine. C’est là que les réflecteurs à rayonnement infrarouge à haute réflexivité entrent en jeu.
Arrêtez de gaspiller la moitié de votre énergie
Pensez à une lampe ordinaire : elle diffuse de la chaleur dans toutes les directions, à 360 degrés. Dans une ligne de cuisson, cela signifie que la moitié de l’énergie est simplement gaspillée. Nous utilisons donc des réflecteurs recouverts d’or ou d’aluminium pour renvoyer ces photons vers le substrat. En concentrant ainsi la chaleur, on parvient à chauffer davantage la surface du wafer.
Le meilleur aspect ? Vous pouvez même réduire la puissance de la lampe ou accélérer le mouvement du convoyeur. Moins d’énergie consommée, moins de chaleur perdue dans la pièce. C’est gagnant-gagnant.
Choisir les bons matériaux
Généralement, nous utilisons de l’aluminium de haute pureté ou des alliages plaqués or. Or, c’est bien pour une raison qu’il est considéré comme le standard : il résiste à des températures extrêmes sans se oxyder. Mais bien sûr, son coût est élevé.
Le problème, c’est que si vous utilisez un système à haute puissance, le réflecteur subit beaucoup de stress. Il est donc essentiel que le boîtier qui le contient soit correctement ventilé. Si le réflecteur devient trop chaud, son revêtement se dégrade. Cela provoque des points chauds sur le wafer, et rapidement, toute une série de wafers est endommagée à cause d’une cuisson inégale.
Le compromis : la précision est primordiale
Passer à un système « vert » et réduire l’énergie consommée par wafer est une excellente idée. Mais il y a un problème : lorsque vous concentrez autant de chaleur, votre positionnement doit être parfait. Si le wafer bouge ne serait-ce que de quelques millimètres, l’intensité de la chaleur diminue drastiquement.
Vous ne pouvez pas vous permettre d’être imprécis. Vous avez besoin d’un dispositif mécanique fiable pour maintenir le substrat exactement au bon endroit. Ajoutez à cela un contrôleur PID précis, afin de ne pas dépasser la température souhaitée et de ne pas endommager les bords du wafer.