Comment atteindre la bonne température pour la wafer
Lorsque l’on travaille dans un environnement de semi-conducteurs, être “propre” n’est pas juste une préférence : c’est essentiel. C’est pourquoi nous utilisons des lampes chauffantes de type UHP (Ultra High Purity).
En réalité, lorsqu’on chauffe une wafer en silicium, il est crucial que chaque photon atteigne cette surface. Gaspiller de l’énergie en chauffant les parois de la chambre, c’est simplement gaspiller de l’argent et de l’énergie inutilement.
Pourquoi choisir l’or ?
Vous verrez certaines personnes utiliser des réflecteurs en aluminium standard, mais ceux-ci absorbent trop d’énergie. Nous utilisons plutôt des réflecteurs recouverts d’or.
Il ne s’agit pas de rendre l’équipement plus élégant. Il s’agit plutôt de prendre en compte les lois de la physique liées à la lumière infrarouge. L’or est exceptionnel pour renvoyer cette énergie exactement là où elle doit aller : sur la wafer. Ainsi, l’énergie reste concentrée sur la cible, sans avoir besoin d’augmenter la puissance nécessaire pour chauffer la wafer.
Les défis à surmonter
Pour atteindre la densité thermique souhaitée, ces lampes doivent fonctionner à haute température. Mais cela présente un problème : toute cette énergie crée une chaleur intense dans la zone concernée. Si le système de refroidissement ne parvient pas à compenser l’augmentation de la température ambiante, les lampes peuvent se brûler ou leurs connexions endommagées. C’est un problème qui doit être évité à tout prix.
Nous passons beaucoup de temps à optimiser l’émissivité du quartz ainsi que la couche d’or. Plus la focalisation est précise, plus le gradient de température est important. Il faut donc être très prudent avec les contrôleurs PID : une erreur de calcul peut entraîner des points chauds sur la wafer.
Configuration pratique
Une fois que vous avez connecté ces lampes à un système UHP, l’alignement est crucial. Vraiment. Si l’alignement est incorrect, même de quelques millimètres, l’efficacité thermique peut diminuer de 10 % à 15 %. Nous avons conçu ces équipements de manière à ce qu’ils puissent être installés facilement, sans avoir besoin de modifier l’ensemble du système de chauffage.
Un dernier conseil : gardez la surface en or parfaitement propre. Un petit peu de poussière ou d’oxydation peut sembler insignifiant, mais cela peut rapidement nuire à l’efficacité de rayonnement de la lampe.