Équipements semi-conducteurs

Les fours à diffusion jouent un rôle essentiel dans la fabrication des semi-conducteurs, en utilisant des processus de chauffage précis impliquant le chauffage par rayonnement et par convection. La température dans les différentes zones doit être étroitement contrôlée, de même que les gradients de température, afin de garantir une diffusion uniforme des impuretés dans les plaquettes de silicium. Ces fours gèrent également avec soin les taux de montée et de descente en température afin d'éviter toute contrainte thermique sur les plaquettes. Les fours de diffusion modernes sont désormais dotés de commandes avancées permettant de surveiller en temps réel les paramètres critiques du processus, ce qui permet d'éviter les défauts à ce stade critique du processus de fabrication des semi-conducteurs.

Le dépôt en phase vapeur est un autre processus essentiel dans la production de plaquettes de silicium. Ce processus implique des procédés thermiques qui chauffent les matériaux sources (connus sous le nom de précurseurs) jusqu'à l'état de vapeur, puis les laissent se condenser sur le substrat de la plaquette. Cette méthode permet de réaliser des revêtements en couches minces précis et contrôlés pour les plaquettes de silicium ainsi que pour les revêtements optiques tels que les écrans et les panneaux photovoltaïques. Les systèmes de dépôt en phase vapeur comportent plusieurs étapes, chacune nécessitant un contrôle précis de la température afin de garantir des dépôts uniformes et de haute qualité.

Les plaquettes de silicium sont très fragiles et une détection précise est nécessaire pour détecter la position et la présence des plaquettes pendant le transfert des plaquettes ainsi que pendant les opérations de chargement et de déchargement automatiques. Dans la plupart des cas, l'espace d'installation est très limité et les capteurs de détection doivent pouvoir être montés de manière flexible et être facilement réglables. Une autre caractéristique essentielle est une grande immunité aux interférences externes, car celles-ci peuvent entraîner une mauvaise détection et des coûts de mise au rebut élevés.

L'équipement de nettoyage des plaquettes de silicium est essentiel dans l'industrie des semi-conducteurs pour maintenir la pureté et l'intégrité des plaquettes. Ces machines utilisent une combinaison de procédés chimiques, mécaniques et à base d'eau ultra-pure pour éliminer les contaminants, les particules et les résidus organiques de la surface des plaquettes. L'équipement comprend généralement des bains à ultrasons, des réservoirs de produits chimiques, des essoreuses et des épurateurs, tous conçus pour atteindre un niveau de propreté élevé. La précision est primordiale, car les impuretés les plus infimes peuvent affecter les performances des semi-conducteurs. Des plaquettes propres se traduisent par une amélioration du rendement et de la qualité, ce qui rend ces systèmes de nettoyage indispensables à la fabrication des semi-conducteurs.

Les équipements de test de semi-conducteurs jouent un rôle essentiel dans l'évaluation de la fonctionnalité et des performances des circuits intégrés et des dispositifs à semi-conducteurs. Les composants chauffants sont souvent intégrés dans les systèmes de test à des fins diverses. L'une des principales fonctions est le test de température, qui soumet le dispositif semi-conducteur à différentes plages de température afin d'évaluer ses performances dans diverses conditions de fonctionnement.
Les éléments chauffants, tels que les résistances ou les dispositifs Peltier, sont utilisés pour contrôler avec précision la température du dispositif testé. Cette étape est cruciale, car de nombreux dispositifs semi-conducteurs présentent des comportements différents à des températures différentes, et des tests approfondis dans des plages de températures extrêmes sont nécessaires pour garantir la fiabilité.

Les fours de refusion sont couramment utilisés pour les composants montés en surface (SMT). Ces fours utilisent un système de convoyeur pour faire passer les circuits imprimés dans un profil thermique soigneusement contrôlé. Les zones de température précises du four font fondre la pâte à braser, créant ainsi des connexions électriques solides entre les composants et les circuits imprimés. Ce procédé garantit la fiabilité et la cohérence, ce qui le rend adapté à l'électronique miniaturisée et à haute densité. Le brasage à la vague, quant à lui, est principalement utilisé pour les composants à trous traversants. Il s'agit d'une vague de soudure en fusion sur laquelle on fait passer les circuits imprimés.

Les chambres climatiques sont largement utilisées dans les essais de semi-conducteurs et l'évaluation de la fiabilité. Ces chambres fournissent des environnements contrôlés dans lesquels les dispositifs à semi-conducteurs sont soumis à différents niveaux de température et d'humidité afin de mettre en évidence les défauts de conception ou les problèmes de durée de vie. Les chambres climatiques peuvent également être utilisées dans le cadre d'un système de déverminage où les dispositifs sous test (DUT) sont également soumis à des contraintes de température et d'électricité pour simuler une application réelle. En accélérant certains aspects physiques de la défaillance, les fabricants peuvent s'assurer que le produit final répondra aux spécifications du client dans différentes conditions d'utilisation.