Applications servo résolues

Fabrication de semi-conducteurs en amont

Le traitement des semi-conducteurs peut être divisé en deux parties - "front-end" et "front-end".back-end". Fabrication de semi-conducteurs en amont fait référence à la fabrication d'une tranche de silicium vierge à une tranche de silicium complète (c'est-à-dire que les micropuces sont créées, mais elles sont toujours sur la tranche de silicium). De nombreux processus frontaux impliquent la rotation de la plaquette. Cela semble facile au premier abord, jusqu'à ce que vous réalisiez que le décalage inertiel entre le dispositif de fixation de la tranche et le moteur peut facilement atteindre 2000:1 pour un système à entraînement direct. Cela pose un problème de réglage si l'on essaie de maintenir une excellente réponse en termes de vitesse et de position. ADVANCED Les servomoteurs Motion Controls disposent des outils et des contrôles nécessaires pour mettre au point cette application selon vos spécifications.

L'industrie des semi-conducteurs possède certaines des applications les plus exigeantes en matière de contrôle du mouvement. L'association d'une précision et d'une exactitude extrêmes à un débit élevé est une technologie passionnante.

Manipulation et transfert des plaquettes

Les wafers doivent être transférés rapidement et en douceur d'un processus à l'autre. Les robots de manipulation des wafers équipés de servomoteurs sont la méthode standard. Les robots sont généralement dans une configuration SCARA (Selective Compliant Articulated Robot Arm) où les servos peuvent contrôler tous les axes, y compris l'épaule, le coude et le poignet.  ADVANCED Les servomoteurs Motion Controls offrent une large sélection de capacités de puissance pour contrôler n'importe quel axe avec un mouvement coordonné.

Un FOUP transporte des plaquettes de silicium vers le processus de dépôt chimique en phase vapeur.

FOUP Manutention / Transport

La boîte qui contient les wafers est appelée "FOUP" (Front Opening Unified Pod). Un FOUP rempli de wafers est une charge utile coûteuse qui doit être manipulée avec le plus grand soin. On compte sur les servomoteurs AMC pour transporter ces paquets importants. Dans les applications de transport, l'utilisation de servomoteurs haute performance réduit le poids et augmente l'efficacité.

Chambre ouverte / fermée

Les portes des chambres doivent être ouvertes et fermées pour sceller les matériaux de traitement à différentes étapes des processus de fabrication des semi-conducteurs. Les servomoteurs fournissent la puissance et la précision nécessaires à la création de joints fiables, ainsi qu'un retour d'information permettant au système de surveiller la position tout au long de l'opération.

Une femme dirige une usine de fabrication de semi-conducteurs dans un environnement de salle blanche.
De l'eau désionisée nettoie une plaquette de 100 mm pendant une étape d'essorage-rinçage-séchage.

Essorage Rinçage Séchage

Comme il se doit. La plaquette est mise en rotation de manière très contrôlée. Une fois qu'elle a tourné, de l'eau désionisée est pulvérisée uniformément sur la plaquette pour rincer les produits chimiques utilisés dans le processus précédent. Ensuite, le séchage par centrifugation et l'azote chauffé se combinent pour éliminer l'eau et l'humidité latente.

Préparation de la surface

Y compris l'enlèvement de la photoréserve, le nettoyage post-CMP, le nettoyage pré-photo-lithographie, l'enlèvement des polymères, le nettoyage pré-Epi, le pré-dépôt, l'enlèvement de la photoréserve et d'autres processus similaires de fabrication de semi-conducteurs en amont. Les servomoteurs AMC sont à la hauteur de la tâche.

Caractéristiques du silicium gravé sous fort grossissement, avant et après le processus de nettoyage.
Agencement d'une chambre de dépôt chimique en phase vapeur utilisée dans la fabrication de semi-conducteurs

Dépôt chimique en phase vapeur (CVD)

Le CVD est utilisé pour revêtir tout, des verres teintés aux sachets de chips. Dans la fabrication des semi-conducteurs, ce procédé est utilisé pour appliquer de fines couches de matériaux servant de conducteurs, de semi-conducteurs ou d'isolants sur la plaquette. Le dépôt chimique en phase vapeur à basse pression (LPCVD) est plus couramment utilisé car il produit une épaisseur plus uniforme et évite les réactions indésirables. Des servomoteurs peuvent être utilisés pour insérer et extraire le chariot de plaquettes de la chambre, ouvrir et fermer la porte de la chambre, et ajouter ou retirer des plaquettes du chariot.

Planarisation chimico-mécanique (CMP)

Un processus abrasif utilisé pour polir la surface de la tranche de silicium à plat. Il implique l'utilisation de boues chimiques et d'une action circulaire (ponçage) pour polir la surface de la tranche de silicium. Le CMP crée la surface plane et lisse nécessaire pour préparer la plaquette aux étapes successives du processus de fabrication. Le CMP est nécessaire à plusieurs reprises au cours du processus de fabrication des semi-conducteurs en amont.

Ce processus exige un contrôle de la vitesse et de la force sans vibration et exact, sans ondulation de la vitesse. Les servovariateurs AMC disposent des outils de réglage et des algorithmes de contrôle adéquats pour effectuer le réglage rapidement et vous permettre de poursuivre votre conception.

La planarisation chimico-mécanique polit la surface d'une plaquette pour la préparer à l'étape suivante dans une usine de fabrication de semi-conducteurs.
Une machine à pas de course met la plaquette de silicium en position.

Stepper

Pendant la photolithographie, la lumière laser traverse le réticule contenant l'image d'une ou plusieurs matrices. L'image est ensuite projetée sur la plaquette. Comme toute la plaquette n'est pas traitée en même temps, il faut la déplacer pour que la matrice suivante puisse recevoir l'image. La machine utilisée pour réaliser tout cela est appelée "stepper" car elle traite une ou plusieurs puces à la fois, puis passe à la puce ou au jeu de puces suivant jusqu'à ce qu'elle ait exposé la totalité de la plaquette.

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