Servo Aplicaciones resueltas

Fabricación de semiconductores frontales

El procesamiento de semiconductores puede dividirse en dos partes: "front-end" y "back-end". Fabricación de semiconductores frontales se refiere a la fabricación desde una oblea en blanco hasta una oblea terminada (es decir, los microchips se crean pero todavía están en la oblea). Muchos procesos frontales implican hacer girar la oblea. Esto parece fácil al principio, hasta que uno se da cuenta de que el desajuste de inercia entre el soporte de la oblea y el motor puede ser fácilmente superior a 2000:1 para un sistema de accionamiento directo. Esto supone un problema de ajuste si se intenta mantener una excelente respuesta de velocidad y posición. ADVANCED Los servoaccionamientos de Motion Controls cuentan con las herramientas y los controles necesarios para conseguir que esta aplicación se ajuste a sus especificaciones.

La industria de los semiconductores tiene algunas de las aplicaciones más exigentes en materia de control de movimiento. La combinación de precisión y exactitud extremas, junto con un alto rendimiento, hace que la tecnología sea apasionante.

Manipulación / Transferencia de obleas

Las obleas deben transferirse rápida y suavemente de un proceso a otro. Los robots de manipulación de obleas con servos son el método estándar. Los robots suelen tener una configuración SCARA (Selective Compliant Articulated Robot Arm) en la que los servos pueden controlar todos los ejes, incluidos el hombro, el codo y la muñeca.  ADVANCED Los servoaccionamientos de Motion Controls ofrecen una amplia selección de capacidades de potencia para controlar cualquier eje con movimiento coordinado.

Un FOUP transporta las obleas de silcon al proceso de deposición química de vapor

FOUP Manipulación / Transporte

La caja que contiene los barquillos se llama "FOUP" (Front Opening Unified Pod). Un FOUP lleno de obleas es una carga útil costosa, por lo que debe manejarse con el mayor cuidado. Se confía en los servoaccionamientos de AMC para transportar estos importantes paquetes. En las aplicaciones de transporte, el uso de servoaccionamientos de alto rendimiento reduce el peso y aumenta la eficiencia.

Apertura y cierre de la cámara

Las puertas de las cámaras deben abrirse y cerrarse para sellar los materiales del proceso en varios pasos de los procesos de fabricación de semiconductores. Los servoaccionamientos proporcionan la potencia y la precisión necesarias para crear sellos fiables, además de proporcionar información para que el sistema pueda controlar la posición durante toda la operación.

Una mujer opera una fábrica de semiconductores en un entorno de sala limpia
El agua desionizada limpia una oblea de 100 mm durante un paso de centrifugado-secado

Centrifugado Aclarado Secado

Tal como suena. La oblea se pone en marcha de forma muy controlada. Una vez que ha girado, se rocía agua desionizada sobre la oblea para enjuagar los productos químicos utilizados en el proceso anterior. A continuación, el secado centrífugo y el nitrógeno calentado se combinan para eliminar el agua y la humedad latente.

Preparación de la superficie

Incluyendo la eliminación de fotorresistencia, la limpieza post-CMP, la limpieza previa a la fotolitografía, la eliminación de polímeros, la limpieza previa a la epi, la pre-decoración, la tira de fotorresistencia y otros procesos similares de fabricación de semiconductores en la parte delantera. Los servomotores AMC están a la altura de la tarea.

Características de la silicona grabada bajo un gran aumento mostrando el antes y el después del proceso de limpieza
Disposición de una cámara de deposición de vapores químicos utilizada en la fabricación de semiconductores

Deposición química de vapores (CVD)

El CVD se utiliza para recubrir todo tipo de materiales, desde cristales tintados hasta bolsas de chips de patata. En la fabricación de semiconductores, este proceso se utiliza para aplicar finas capas de material que actúan como conductores, semiconductores o aislantes en la oblea. La deposición química de vapor a baja presión o (LPCVD) se utiliza más comúnmente porque produce un espesor más uniforme y evita reacciones indeseables. Se pueden utilizar servomotores para insertar y extraer el bote de obleas de la cámara, abrir y cerrar la puerta de la cámara y añadir o retirar obleas del bote.

Planarización químico-mecánica (CMP)

Proceso abrasivo utilizado para pulir la superficie de la oblea de forma plana. Implica el uso de lodos químicos y una acción circular (lijado) para pulir la superficie de la oblea. El CMP crea la superficie plana y lisa necesaria para preparar la oblea para los pasos sucesivos del proceso de fabricación. El CMP es necesario varias veces durante el proceso de fabricación de semiconductores de primera línea.

Este proceso requiere un control de velocidad y fuerza exacto y sin vibraciones, sin ondulación de la velocidad. Los servoaccionamientos de AMC cuentan con las herramientas de ajuste y los algoritmos de control adecuados para realizar el ajuste con rapidez y poder seguir adelante con el diseño.

La planarización químico-mecánica pule la superficie de una oblea para prepararla para el siguiente paso en una fábrica de semiconductores
La máquina de paso mueve la oblea de silicio en su posición

Stepper

Durante la fotolitografía, la luz láser pasa a través de la retícula que contiene la imagen de una o varias matrices. A continuación, la imagen se proyecta sobre la oblea. Como no se trata toda la oblea al mismo tiempo, hay que moverla para que el siguiente troquel pueda recibir la imagen. La máquina que se utiliza para hacer todo esto se denomina "stepper", ya que trata un troquel o varios troqueles a la vez, y luego pasa al siguiente troquel o conjunto de troqueles hasta que ha expuesto toda la oblea.

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