Comment sécher les wafer de MEMS sans les endommager
Sécher les wafer des capteurs MEMS est une opération qui exige une certaine prudence. Il faut de la chaleur – et rapidement – pour éliminer l’humidité. Mais si l’on n’est pas assez attentif, on risque de détruire ces micro-structures extrêmement fragiles.
Pour y parvenir, nous utilisons des chauffages infrarouges spécialisés. Mais le véritable secret réside dans les réflecteurs recouverts d’or. Ils permettent à l’énergie de frapper directement le wafer, au lieu de simplement chauffer l’intérieur de l’appareil.
Pourquoi utiliser de l’or (et non de l’aluminium) ?
En réalité, les réflecteurs en aluminium standards conviennent, mais ils absorbent trop d’énergie infrarouge. C’est un gaspillage d’énergie. Nous préférons donc utiliser des réflecteurs recouverts d’or de haute pureté : ils permettent de diriger l’énergie vers l’endroit exact où elle est nécessaire. Cela permet de créer un faisceau de chaleur beaucoup plus ciblé. De plus, comme cette énergie est très concentrée, il est possible de réduire la puissance totale du système, tout en atteignant la température souhaitée sur le silicium. C’est bien plus efficace.
Gérer la chaleur
Lorsqu’on configure un système de séchage, on cherche généralement à obtenir un pic de chaleur intense et court. Les réflecteurs en or permettent justement d’obtenir ce type de pic de chaleur au point focal, ce qui est idéal pour des cycles de séchage rapides.
Mais il faut être prudent : surveillez bien le support sur lequel se trouvent les wafer. Comme la chaleur est très concentrée, il peut y avoir des points chauds localisés, ce qui pourrait endommager les matériaux. De plus, ne négligez pas les ventilateurs de refroidissement. S’ils ne sont pas suffisamment puissants pour gérer la chaleur générée dans la chambre, la température ambiante va augmenter. Une fois cela arrivé, la reproductibilité du processus est compromise.
Maintenir le fonctionnement optimal
Nous faisons en sorte que ces chauffages restent de petite taille, afin qu’ils puissent rentrer facilement dans des chambres sous vide ou atmosphériques.
Cependant, attention : la couche d’or est très fine. Très, très fine. Si vous travaillez avec des gaz corrosifs, il est nécessaire de protéger les réflecteurs, sinon les produits chimiques pourront les endommager. Je conseille de vérifier régulièrement s’il y a des marques ou des décolorations sur les réflecteurs. Si l’or commence à se dégrader, l’efficacité du système diminue. Vous devrez alors augmenter la puissance pour compenser, ce qui accélère l’usure des lampes.