Pourquoi nous passons des chauffages à air chaud aux chauffages infrarouges dans les systèmes sous vide
Si vous travaillez dans le domaine du traitement avancé des semi-conducteurs, vous connaissez bien ce problème : il est nécessaire de chauffer rapidement les composants. Pendant longtemps, nous avons utilisé une circulation d’air forcé. Mais cela présente un problème majeur : on ne peut pas souffler de l’air chaud dans un environnement sous vide. Il n’y a rien à souffler.
C’est pourquoi nous utilisons désormais des chauffages infrarouges compatibles avec les environnements sous vide. Ce n’est pas simplement une autre manière de chauffer les composants – c’est aussi un moyen de gagner du temps.
Le temps file toujours
L’air chaud est lent. Il faut d’abord chauffer l’air, puis les parois de la chambre, avant que la puce ne devienne chaude. C’est beaucoup d’attente.
Les chauffages infrarouges, eux, fonctionnent différemment. Ils utilisent des photons qui se déplacent à la vitesse de la lumière. Ils atteignent directement la cible, et voilà : la température est atteinte en quelques secondes à peine. Nous avons vu que le temps nécessaire pour chauffer les composants est passé de plusieurs minutes à quelques secondes seulement. Lorsque votre usine fonctionne 24/7, ces quelques secondes économisées représentent une grande quantité de productivité supplémentaire.
Ce n’est pas si simple que d’allumer une lampe
On ne peut pas simplement prendre n’importe quelle lampe infrarouge et l’introduire dans une chambre sous vide. Ça ruinerait tout. Les lampes standard émettent des gaz, ce qui détruirait l’environnement propre requis.
Pour éviter cela, nous utilisons des enveloppes en quartz spécialisées, capables de fonctionner en environnement sous vide. Même les filaments sont différents. Comme il n’y a pas d’oxygène pour alimenter la combustion, les matériaux doivent être choisis avec soin, afin qu’ils ne brûlent pas prématurément.
Le problème : gérer les zones froides
Voici le point difficile : les chauffages infrarouges fonctionnent vite, mais ils sont directionnels. L’air chaud entoure les composants comme une couverture, tandis que les rayons infrarouges ne chauffent que ce qu’ils peuvent atteindre.
Si vos composants ont une forme complexe, vous risquez de rencontrer des zones froides. Il faut donc bien choisir l’emplacement des lampes et l’angle des réflecteurs. Sinon, certaines parties seront trop chaudes, tandis que le centre restera froid.
Un conseil
Associez ces chauffages à un contrôleur PID fiable et à un pyromètre. Il est tentant d’augmenter la puissance des chauffages pour gagner encore un peu de temps. Mais faites attention : si vous allez trop loin, vous risquez de endommager le quartz ou de déformer le substrat.
Surveillez bien votre système de refroidissement. Vous voulez que la puce soit chaude, mais vous ne voulez pas que le reste de l’équipement soit endommagé. L’équilibre est essentiel.