Pourquoi le chauffage par rayonnement infrarouge est supérieur à l’air chaud pour le séchage des wafers MEMS
Si vous utilisez encore de l’air chaud pour sécher vos wafers de capteurs MEMS, vous perdez beaucoup de temps rien que dans l’attente. C’est un véritable goulot d’étranglement.
En réalité, l’air chaud repose sur la convection : il faut d’abord chauffer l’air, puis cet air doit à son tour chauffer le wafer. C’est un processus intermédiaire, et donc lent.
Le chauffage par rayonnement infrarouge, lui, fonctionne différemment. Il utilise des radiations électromagnétiques pour chauffer directement la surface du wafer. Pas de processus intermédiaire. On observe ainsi que les temps de séchage passent de plusieurs minutes à quelques secondes seulement. Lorsque l’on travaille en grand volume, c’est un avantage considérable : on peut produire davantage de wafers par heure, sans avoir besoin d’aménager une salle propre plus grande.
Mais on ne peut pas simplement placer une lampe infrarouge dans un ancien four à convection et penser que c’est suffisant.
Pour atteindre une telle vitesse, il faut une forte densité de puissance. Nous utilisons généralement des lampes infrarouges à ondes courtes, car elles permettent de pénétrer rapidement dans la couche liquide qui se trouve sur le wafer. Le problème ? Cette intensité de chaleur peut être dangereuse. Il faut donc utiliser des protections appropriées et des réflecteurs bien choisis. Sinon, on risque de déformer le support du wafer ou de endommager accidentellement les couches sensibles du capteur.
Il y a aussi la question du contrôle. Les lampes infrarouges atteignent presque instantanément la température souhaitée. Si vos régulateurs PID sont lents, la température pourrait dépasser les limites acceptables, endommageant ainsi les structures MEMS. Il faut donc un système de contrôle capable de suivre cette vitesse.
Nous recommandons généralement d’accompagner ces chauffages de réflecteurs en quartz précis, afin de concentrer l’énergie sur la zone concernée. Bien sûr, l’installation des systèmes infrarouges est un peu plus complexe que celle d’un simple souffleur et d’un élément chauffant. Mais lorsque l’on voit le temps gagné, l’investissement en matériel se rembourse généralement en quelques mois seulement.