Séchage des wafers MEMS à l’aide de rayons infrarouges
Lorsque l’on s’occupe du séchage des wafers de capteurs MEMS, il convient de trouver un équilibre délicat. Il faut éliminer l’humidité, mais sans laisser de résidus. De plus, il ne faut absolument pas endommager les composants du dispositif.
C’est pourquoi nous utilisons la technologie de séchage par rayons infrarouges. Au lieu d’utiliser des produits chimiques ou de chauffer l’air, les rayons infrarouges agissent directement sur les molécules d’eau. C’est une méthode plus propre, et elle correspond parfaitement à l’évolution vers des normes écologiques et sans plomb dans les usines de fabrication.
Comment cela fonctionne-t-il en réalité ?
Pensez à un four conventionnel : il faut chauffer toute la chambre, ce qui prend beaucoup de temps. Avec les rayons infrarouges, nous ciblons uniquement la surface du wafer. Nous utilisons des spectres à ondes courtes ou moyennes afin que l’énergie puisse pénétrer dans les fines couches des MEMS et faire évaporer les liquides presque instantanément. Le meilleur aspect ? Il n’est pas nécessaire d’attendre une heure que le four se réchauffe. Il suffit de l’allumer et de commencer immédiatement.
Les aspects techniques
Nous utilisons généralement des éléments en quartz-halogène. Le quartz est idéal car il résiste bien aux chocs thermiques importants. De plus, le cycle halogène empêche les lampes de s’éteindre prématurément.
Mais il faut être prudent : si l’on applique trop d’énergie sur une petite zone, cela peut endommager le wafer ou les membranes sensibles des capteurs. C’est donc un équilibre fragile à maintenir. C’est pour cette raison que nous ajustons nos contrôleurs PID pour obtenir des temps de réponse en millisecondes. Il est essentiel que la température de surface reste exactement là où elle doit être.
Pourquoi privilégier les rayons infrarouges ?
Si l’on utilise de l’air chaud, on risque en fait d’introduire des impuretés dans les cavités des MEMS. C’est problématique. Les rayons infrarouges, eux, agissent sans contact : pas de flux d’air, pas de particules en suspension – juste de la chaleur propre et sèche.
Il y a toutefois un problème : les rayons infrarouges ne chauffent que ce qu’ils peuvent “voir”. Si le support du wafer a une forme inhabituelle, il y aura des zones froides. Pour éviter cela, nous utilisons des rangées de lampes et des boîtiers réfléchissants. Cela permet à la chaleur d’atteindre chaque millimètre du wafer. Cela réduit les pertes d’énergie et raccourcit le temps de séchage à quelques secondes à peine.