Capteurs ultraplats pour la fabrication de wafers

Image : Plaquette sur effecteur final. Source de l'image : © Fabmatics GmbH

Secteur d'activité :Industrie des semi-conducteurs |Client :Fabmatics GmbH, Dresde, Allemagne

Fabmatics GmbH, dont le siège social est à Dresde, est un spécialiste expérimenté de l'automatisation des flux de matériaux et des processus de manutention dans les usines de semi-conducteurs, les installations de traitement des semi-conducteurs et autres environnements de production de haute technologie. Fondée en 1991, l'entreprise réalise avec succès depuis plus de 30 ans des projets d'automatisation spécifiques aux clients dans l'industrie des semi-conducteurs. Il en résulte une forte position sur le marché, notamment dans la modernisation des usines de semi-conducteurs de 200 millimètres dans le monde entier.

La situation

Pour détecter les substrats dans les systèmes de manipulation pour l'industrie des semi-conducteurs, il faut généralement utiliser des capteurs très plats dans les effecteurs finaux afin de maintenir le contour de l'effecteur final à une petite échelle. Dans les "boîtes à plaquettes", les différentes plaquettes - très précieuses - ne sont superposées qu'avec un très faible écart. L'espace libre réel disponible pour l'effecteur final est en outre réduit par d'autres facteurs. Il en résulte des géométries d'effecteur final dont l'épaisseur ne dépasse parfois pas quelques millimètres.

Outre l'exigence de générer le moins de particules possible, il est également nécessaire de minimiser les contaminations dues aux dégagements gazeux d'hydrocarbures provenant par exemple des matières plastiques.

Le défi

La miniaturisation toujours plus poussée des composants semi-conducteurs entraîne des exigences sans cesse croissantes en matière d'absence de contamination des matériaux utilisés. Ceci ne peut être atteint que par le choix de matériaux appropriés. Ces conditions générales font que les capteurs nécessaires à la détection de la présence des substrats doivent être ultraplats, sans toutefois permettre de faire des concessions sur la fiabilité ou la capacité de détection.

Tout dépend donc de la taille du capteur et des matériaux utilisés.

La solution

Pour répondre à cette exigence, Balluff a recours à un large portefeuille. Grâce à des décennies d'expérience dans le domaine des capteurs, un système adapté a pu être rapidement trouvé.

Comment cela a-t-il été mis en œuvre ?

Comme alternative aux capteurs optiques, Balluff propose des capteurs capacitifs en forme de disque, très fins. De tels capteurs présentent l'avantage d'être indépendants de la surface du matériau à détecter. Cette forme de construction compacte permet de concevoir l'effecteur final le plus petit possible et de garantir ainsi une manipulation compacte et efficace des matériaux.

Balluff relève le défi d'éviter les contaminations par dégazage en utilisant des matériaux spéciaux comme l'acier inoxydable et le Téflon®(PTFE) pour la construction de ces capteurs. Cela garantit une utilisation sans dégazage et permet une production sans problème.

Les avantages

Les produits

Pour détecter les tranches de silicium dans l'effecteur final, Fabmatics utilise des capteurs capacitifs. Il existe dans ce domaine une multitude de variantes et de domaines d'application différents. L'utilisation d'amplificateurs de suivi offre un grand avantage. Le capteur lui-même est très petit, car l'électronique d'évaluation est logée dans un boîtier externe - l'amplificateur à action retardée. Celui-ci peut être placé dans un boîtier de commande en dehors de la zone de détection, ce qui permet d'économiser un espace précieux dans l'installation.