Industrie des semi-conducteurs : découvrez des nouvelles méthodes de nettoyage des wafers grâce à des solutions d’automatisation avancées

La croissance des applications liées à l’IA, au cloud et aux véhicules électriques accroît la demande en semi-conducteurs. Dans le même temps, les fabricants cherchent à intégrer davantage de puces sur chaque wafer tout en augmentant le rendement, c’est-à-dire la proportion de puces sans défaut. Cette évolution impose des motifs de plus en plus petits et complexes et renforce les exigences auxquelles doivent répondre les procédés de fabrication.

Le nettoyage des wafers est directement concerné. Les architectures avancées et l’amincissement des wafers rendent plus difficiles leur nettoyage, leur maintien et leur manipulation. Déformation, rotation instable, mouillage non uniforme, vibrations ou mauvais positionnement peuvent endommager les motifs et dégrader le rendement.

Ce livre blanc compare deux approches. Le nettoyage par lots permet de traiter simultanément plusieurs wafers, généralement regroupés par 25 dans une cassette. Mais lorsque les motifs deviennent plus petits et complexes, le manque de précision et de maîtrise du procédé peut devenir limitant. Le nettoyage de wafers individuels offre un contrôle plus précis grâce à une unité rotative, à des algorithmes avancés et à une surveillance en temps réel, mais impose en contrepartie des exigences beaucoup plus fortes en matière de manutention.

Le document détaille ainsi les performances attendues des systèmes de mouvement : positionnement précis, grande rigidité, rotation à haute vitesse avec un très faible niveau de vibration, fiabilité sur des millions de cycles et intégration dans des espaces réduits. Il explique également pourquoi ces performances doivent être envisagées à l’échelle du système complet, en associant mécanique, entraînements et commande.

Les sous-ensembles sur mesure peuvent combiner guidages linéaires, vis à billes de précision, motorisation et architecture de commande afin de générer les profils de mouvement adaptés à l’application. Le livre blanc aborde également l’utilisation d’EtherCAT pour la commande en temps réel ainsi que l’intégration de fonctions de sécurité via Safety over EtherCAT (FSoE).

Enfin, une étude de cas présente le développement par le Centre de compétences Semi-conducteurs de Bosch Rexroth d’un sous-ensemble de levage et de rotation destiné au nettoyage de wafers individuels. La solution a été conçue, prototypée et testée avec le client afin de concilier précision, faibles vibrations, encombrement réduit, facilité de maintenance et contraintes de coût et de délai.