Verplaats wafers contactloos voor een betere chipproductie

ENGINEERINGNET.BE – “Je kunt de wafers zien als basis voor de chips. Zo’n wafer gaat 80 tot 100 keer door de lithografiemachine om de chips laag voor laag te vormen”, zegt universitair hoofddocent Ron van Ostayen van de TU Delft.

“Als we nu de doorlooptijd van wafers kunnen verkorten, zal de productiecapaciteit naar verwachting ook toenemen.”

Wafers, vaak gemaakt van siliciumglas, worden met behulp van een VDL ETG-machine op lithografiemachines, zoals die van ASML, geplaatst. Dit gebeurt nu met een robotarm die de wafer fysiek oppakt.

“Dit mechanisch contact met de wafer willen we vermijden”, zegt Van Ostayen. Dit doen zij volgens een innovatief concept. Hierdoor kan de wafer contactloos verplaatst worden: de wafer zweeft als het ware door de machine.

De groep van Van Ostayen werkt al een tijdje aan technieken om wafels te laten zweven. Omdat ze nu gebruik kunnen maken van de expertise van VDL ETG T&D hopen ze dat deze technologie ook in de praktijk wordt gebracht.

Het contactloos verplaatsen van een wafer zal niet altijd mogelijk of wenselijk zijn. Een andere centrale vraag van dit project is: hoe maak je het onvermijdelijke mechanische contact zo vriendelijk mogelijk?

Onderzoekers kijken vervolgens naar nieuwe materiaalontwerpen en technologieën. Professor Just Herder van de Technische Universiteit Delft gaat bijvoorbeeld de mogelijkheid van elastische mechanismen onderzoeken. Universitair docent Sid Kumar bespreekt het meest geschikte materiaal voor deze elastische mechanismen.

Omdat het materiaal aan veel eisen moet voldoen, is dit niet zo eenvoudig. Kumar bespreekt specifiek slimme metamaterialen.

“Nitinol is een legering die zijn oorspronkelijke vorm onthoudt en er na verhitting altijd naar terugkeert, en die speciale dempende eigenschappen heeft. Door Nitinol te combineren met een specifiek structureel ontwerp, willen we innovatieve slimme metamaterialen creëren met eigenschappen die verder gaan dan die van Nitinol alleen.”

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

“We kunnen veel leren van hun ervaring op het gebied van nauwkeurige productieprocessen en ontwerpmethoden voor hightech systemen. “Ook voor studentenprojecten is het een waardevolle partner.”