Sorbonne EN 14175 avec bains chimiques intégrés pour traitement de wafers

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Une wet bench de laboratoire conçue autour de votre procédé

Également appelée wet bench ou banc de traitement humide, cette installation permet de regrouper plusieurs opérations chimiques dans une même zone de travail ventilée.

Selon le cahier des charges, la sorbonne peut intégrer une succession de bains correspondant aux différentes étapes du procédé :

• nettoyage ou dégraissage des pièces et substrats
• gravure chimique humide
• traitement acide ou alcalin
• décapage et préparation de surface
• rinçage à l’eau déminéralisée ou EDI
• neutralisation ou arrêt de réaction
• égouttage et séchage des échantillons
• récupération séparée des solutions usagées

L’implantation des cuves est étudiée pour fluidifier les transferts, réduire les manipulations inutiles et rendre les différents organes accessibles à l’opérateur.

Intégration sur mesure des bains chimiques

Chaque bain est dimensionné selon les pièces, les paniers ou les porte-wafers utilisés. Les cuves peuvent être encastrées dans le plan de travail ou intégrées dans un ensemble technique réalisé spécifiquement pour le procédé.

L’étude peut prendre en compte :

• le nombre de bains nécessaires
• les dimensions utiles et le volume de chaque cuve
• le matériau de fabrication
• la nature et la concentration des produits chimiques
• la température de fonctionnement
• les temps d’immersion
• le chauffage ou le refroidissement éventuel
• l’agitation, le bullage ou la recirculation
• la filtration des solutions
• le renouvellement et le contrôle du niveau
• les besoins de rinçagela vidange et la récupération des effluents
• le nettoyage et la maintenance des cuves

Cette approche permet de créer une station manuelle ou assistée adaptée à un procédé existant, plutôt que d’imposer une configuration standard.

Traitement humide des wafers et substrats

La solution répond notamment aux besoins des laboratoires travaillant sur des wafers en silicium, des substrats en verre, quartz, matériaux III-V, MEMS, composants microélectroniques ou pièces techniques.

Elle peut être configurée pour différentes opérations :

• nettoyage préalable des wafers
• préparation de surface
• gravure isotrope ou anisotrope
• nettoyage après gravure
• élimination de résidus
• traitement avant dépôt
• rinçage intermédiaire ou final
• développement et décapage de résines
• traitement chimique de composants ou d’échantillons

Les dimensions des bains, les matériaux et les niveaux de pureté sont définis selon le diamètre des wafers, le type de porte-substrat et les exigences du procédé.

Protection de l’opérateur et confinement des émissions

Les bains chimiques peuvent émettre des vapeurs, aérosols ou gaz dangereux, en particulier lors de l’utilisation de solutions chauffées ou fortement réactives. La sorbonne maintient une aspiration frontale destinée à capter ces émissions et à limiter leur diffusion dans le laboratoire.

Le système électronique surveille la vitesse d’air et informe l’utilisateur en cas de fonctionnement anormal de l’extraction. La conception aéraulique tient compte de l’encombrement des cuves, de leur profondeur et des dégagements thermiques éventuels.

La configuration finale peut faire l’objet de mesures de confinement et d’une vérification aéraulique lors de la mise en service.

Construction en polypropylène anticorrosion

La structure de la sorbonne et son plan de travail sont réalisés en polypropylène blanc soudé. Le PP présente une excellente résistance à de nombreux acides, bases et agents chimiques utilisés dans les laboratoires.

Cette construction offre plusieurs avantages :

• absence de corrosion des surfaces réalisées en PP
• bonne résistance aux environnements chimiques humides
• longévité accrue face aux projections et aux vapeurs corrosives
• surfaces lisses facilitant le nettoyage
• réduction des composants métalliques exposés
• possibilité de réaliser des assemblages et rétentions étanches
• limitation du risque de contamination métallique dans la zone de travail

Le matériau des cuves et des circuits peut néanmoins différer de celui de la sorbonne. Du PP, du PVDF, du PTFE, du PFA ou d’autres matériaux peuvent être retenus selon les produits, leur concentration, la température et les exigences de pureté.

Gestion des fluides et des effluents

L’intégration des réseaux fait partie de l’étude globale du poste. La sorbonne peut recevoir, selon le procédé :

• une alimentation en eau de ville
• une alimentation en eau déminéralisée ou EDI
• de l’azote ou de l’air comprimé
• des systèmes de remplissage et de rinçage
• des pompes de recirculation
• une filtration des bains
• des sondes de niveau et de température
• des vidanges commandées
• des circuits séparés selon les familles chimiques
• une récupération en bidons ou réservoirs dédiés
• une détection de fuite dans la partie basse

Les effluents incompatibles peuvent être séparés afin d’éviter leur mélange. Leur mode de collecte, de neutralisation ou d’élimination doit être défini selon les produits employés et les règles applicables au laboratoire.

Équipements et options disponibles

La station peut notamment recevoir :

• plusieurs bains de traitement
• une ou plusieurs cuves de rinçage
• un rinçage à débordement
• un chauffage avec régulation de température
• une sécurité de surtempérature indépendante
• des sondes de niveau
• une détection de marche à sec
• une agitation ou un bullage
• une recirculation avec filtration
• des couvercles pour les bains
• une douchette EDI
• une soufflette azote
• un égouttoir pour paniers ou porte-wafers
• des commandes déportées en façade
• une récupération individuelle des chimies
• des bacs de rétention
• une détection de fuite
• un éclairage adapté au procédé
• un ventilateur et un réseau d’extraction en matériaux anticorrosion

La pertinence de chaque option est déterminée à partir de l’analyse du procédé et des risques associés.

Applications

Cette sorbonne avec bains chimiques intégrés est destinée notamment :

• aux laboratoires de microfabrication
• aux plateformes de recherche en semi-conducteurs
• aux salles blanches et laboratoires de microélectronique
• aux laboratoires travaillant sur les MEMS
• aux activités de photonique et d’optoélectronique
• aux centres de recherche sur les matériaux
• aux procédés de gravure humide
• au nettoyage de wafers et de substrats
• au traitement chimique de pièces techniques
• aux laboratoires universitaires et industriels
• à la recherche et au développement de procédés chimiques

Une conception sur mesure, de l’étude à la mise en service

La conception d’une sorbonne avec bains intégrés nécessite d’étudier simultanément les produits chimiques, les matériaux, l’aéraulique, les réseaux, les températures et la gestion des effluents.

INITIO vous accompagne à chaque étape du projet :

• analyse du protocole et des produits utilisés
• définition des volumes et dimensions des bains
• sélection des matériaux compatibles
• étude de l’ergonomie et des transferts
• intégration des réseaux et organes de commande
• conception de la récupération des effluents
• fabrication et essais en atelier
• livraison et installation
• mise en service et contrôles
• formation des utilisateurs
• maintenance préventive sur demande

Pour établir une proposition, transmettez-nous le déroulement du procédé, la liste des produits chimiques, leurs concentrations et températures, les dimensions des échantillons ou wafers, le nombre de bains souhaité ainsi que les réseaux disponibles.