Comment éviter la contamination des wafer lors des procédés de rinçage à forte charge
Parlons du pire scénario possible dans le traitement des semi-conducteurs : une lampe IR qui se brise. Si une lampe explose pendant un cycle de traitement à forte charge, ce n’est pas seulement une ampoule endommagée qui pose problème. Des éclats de verre et des substances chimiques se répandent sur les wafer. C’est un désastre immédiat pour le lot en cours de traitement. Nous avons passé beaucoup de temps à trouver des moyens d’éviter cela.
Le problème du choc thermique
Lorsque l’on cherche à atteindre des taux de production élevés, il est nécessaire d’avoir de la chaleur – et rapidement. Mais voilà le problème : lorsque de l’eau froide vient entrer en contact avec un tube en quartz extrêmement chaud, les fluctuations de température sont violentes. Les lampes ordinaires ne peuvent pas supporter une telle pression ; elles se brisent. Pour résoudre ce problème, nous utilisons du quartz à paroi épaisse. De plus, nous ajoutons un joint étanche spécial aux extrémités de la lampe. Cela empêche l’humidité d’entrer dans la lampe, ce qui est généralement la cause de courts-circuits ou de la destruction prématurée du filament.
Créer une protection supplémentaire
Nous ne comptons pas uniquement sur le fait que la lampe reste intacte. Nous l’enveloppons donc dans une enveloppe en quartz hermétique. Cela constitue une barrière physique. Si l’élément chauffant intérieur se brise, l’enveloppe extérieure retient tous les débris. Ainsi, le substrat reste propre. C’est une façon simple de s’assurer que la panne d’une lampe ne signifie pas l’échec du processus de traitement.
Les compromis à prendre en compte (et comment les gérer)
Ajouter cette couche supplémentaire de quartz signifie bien sûr que certaine partie des ondes infrarouges est bloquée. On ne bénéficie donc pas de l’intensité lumineuse maximale. Mais c’est facile à corriger : il suffit d’augmenter la puissance de la lampe pour maintenir les vitesses de traitement souhaitées. Un conseil : assurez-vous que votre alimentation électrique peut gérer cette charge supplémentaire, afin que les temps de traitement ne soient pas affectés. Un dernier conseil : utilisez un contrôle PID précis. Si vous allumez et éteignez la lampe sans une diminution progressive de la puissance, vous risquez de détruire le filament. Peu importe à quel point le joint est étanche : les lois de la physique finiront par avoir raison de lui.