Wafers contactloos verplaatsen voor betere chipproductie

De Nederlandse TU Delft werkt aan een nieuwe generatie waferhandlers die wafers kunnen verplaatsen zonder het genereren van minuscule deeltjes die schadelijk zijn voor het chipproductieproces.

Trefwoorden: #chip, #contactloos, #productie, #TU Delft, #wafer

Lees verder

research

( Foto: TU Delft )

ENGINEERINGNET.BE - "Wafers kun je zien als de fundering voor chips. Zo’n wafer gaat 80 tot 100 keer door de lithografiemachine om de chips laagje voor laagje op te bouwen”, aldus universitair hoofddocent Ron van Ostayen van TU Delft.

“Als we nu de doorlooptijd van wafers naar beneden weten te brengen, neemt de productiecapaciteit naar verwachting ook toe.”

De wafers, vaak gemaakt van siliciumkristal, worden door een machine van VDL ETG geplaatst in de lithografiemachines, zoals die van ASML. Dat gaat nu met een robotarm die de wafer fysiek oppakt.

“Wij willen dit mechanische contact met de wafer vermijden”, zegt Van Ostayen. Dat doen ze door gebruik te maken van een innovatief concept. Daarmee kan de wafer contactloos worden verplaatst: de wafer zweeft dan eigenlijk door de machine.

De groep van Van Ostayen werkt al langer aan technieken om wafers te laten zweven. Doordat ze nu gebruik kunnen maken van de expertise van VDL ETG T&D, hopen ze dat deze techniek ook haar weg naar de praktijk vindt. 

Een wafer contactloos verplaatsen zal niet altijd mogelijk of gewenst zijn. Een andere vraag die centraal staat in dit project is dan ook: hoe maak je het onvermijdbare mechanische contact zo vriendelijk mogelijk?

De onderzoekers kijken dan naar nieuwe ontwerpen en materiaal technologieën. Zo gaat hoogleraar Just Herder van TU Delft onderzoek doen naar de mogelijkheid van elastische mechanismen. Universitair docent Sid Kumar kijkt naar het meest geschikte materiaal voor deze elastische mechanismen.

Omdat het materiaal aan veel eisen moet voldoen, is dit nog niet zo makkelijk. Kumar kijkt specifiek naar slimme metamaterialen.

“Nitinol is een legering die zijn oorspronkelijke vorm onthoudt en na verhitting altijd hiernaar terugkeert en bijzondere dempingseigenschappen bezit. Door Nitinol te combineren met een gericht structureel ontwerp willen we innovatieve slimme metamaterialen maken met eigenschappen die verder gaan dan die van Nitinol alleen.”  

Dit project markeert de start van een langdurende samenwerking tussen TU Delft en VDL ETG T&D. “Het voornemen is om samen nog meer projecten te starten in de toekomst”, zegt Van Ostayen.

“Wij kunnen veel leren van hun expertise op het gebied van nauwkeurige productieprocessen en ontwerpmethoden voor hightech systemen. Daarnaast is het een waardevolle partner voor studentenprojecten.”