Dans la chaîne de production de semi-conducteurs, le système de transfert de plaquettes est essentiel à la fabrication des puces ; sa stabilité et sa précision déterminent directement le rendement. La nouvelle génération de systèmes de transfert de plaquettes associe de manière révolutionnaire des moteurs linéaires à des socles en granit, et les propriétés uniques de ce matériau sont la clé d'une transmission haute performance.
Base solide : Construire des fondations inébranlables pour une transmission stable
Le granite, fruit de centaines de millions d'années de maturation géologique, présente une cristallisation minérale interne dense et uniforme. Cette caractéristique naturelle en fait un matériau de base idéal pour les systèmes de transfert de plaquettes. Dans l'environnement complexe des salles blanches de semi-conducteurs, le granite, grâce à son coefficient de dilatation thermique extrêmement faible (seulement 5 à 7 × 10⁻⁶/°C), résiste à la chaleur générée par le fonctionnement des équipements et aux variations de température ambiante, garantissant ainsi la stabilité dimensionnelle du support et évitant toute déviation du trajet de transmission due à la déformation thermique. Ses performances exceptionnelles d'amortissement des vibrations permettent d'absorber rapidement les vibrations mécaniques générées lors du démarrage, de l'arrêt et de l'accélération des moteurs linéaires, ainsi que les perturbations externes dues au fonctionnement des autres équipements de l'atelier, offrant ainsi une plateforme stable et sans vibrations pour le transfert des plaquettes.
Par ailleurs, la stabilité chimique du granit garantit qu'il ne se corrode pas et ne rouille pas dans les ateliers de semi-conducteurs où les réactifs acides et alcalins sont volatils et où une propreté extrême est requise, évitant ainsi tout impact sur la précision de transmission dû au vieillissement du matériau ou à l'adsorption de polluants. Les caractéristiques de surface lisses et denses permettent de réduire plus efficacement l'adhérence de la poussière, répondant ainsi aux normes strictes d'absence de poussière des salles blanches et éliminant le risque de contamination des plaquettes à la source.
L'effet « partenariat en or » des moteurs linéaires et du granit
Les moteurs linéaires, grâce à l'absence de jeu de transmission mécanique, leur forte accélération et leur grande réactivité, confèrent au transport des plaquettes les avantages d'une transmission « rapide, précise et stable ». Le socle en granit offre une plateforme de support solide et fiable. L'ensemble permet d'atteindre des performances exceptionnelles. Lorsque le moteur linéaire entraîne le porte-plaquette sur le rail du socle en granit, la grande rigidité et la stabilité de ce dernier garantissent une transmission efficace de la force motrice, évitant ainsi toute perte de force ou tout retard de transmission dû à une déformation du socle.
Sous l'impulsion de la demande de précision nanométrique, les moteurs linéaires permettent un contrôle du déplacement au niveau du submicron. Les caractéristiques de traitement de haute précision des socles en granit (dont les erreurs de planéité sont contrôlées à ±1 µm près) s'accordent parfaitement avec le contrôle précis des moteurs linéaires, garantissant ainsi une erreur de positionnement inférieure à ±5 µm lors du transfert des plaquettes. Qu'il s'agisse de déplacements à grande vitesse entre différents équipements de traitement ou d'un positionnement précis pour le transfert des plaquettes, l'association de moteurs linéaires et de socles en granit assure un transfert des plaquettes parfaitement stable, sans déviation ni vibration.
Vérification des pratiques industrielles : Double amélioration de l’efficacité et du taux de rendement
Après avoir modernisé son système de transfert de plaquettes, une entreprise leader mondiale du secteur des semi-conducteurs a adopté une solution combinant moteur linéaire et socle en granit. Cette solution a permis d'accroître l'efficacité du transfert de plaquettes de 40 %, de réduire de 85 % le taux d'erreurs telles que les collisions et les décalages lors du processus de transfert, et d'améliorer le rendement global des puces de 6 %. Ces résultats s'expliquent par la stabilité de transmission garantie par le socle en granit et par la synergie entre la vitesse et la précision du moteur linéaire, ce qui réduit considérablement les pertes et les erreurs lors du transfert des plaquettes.
Des propriétés des matériaux à la fabrication de précision, des performances accrues à la vérification pratique, l'association de moteurs linéaires et de socles en granit a redéfini les normes des systèmes de transfert de plaquettes. À l'avenir, lorsque la technologie des semi-conducteurs évoluera vers des procédés de 3 nm et 2 nm, les matériaux en granit continueront sans aucun doute d'insuffler une forte dynamique au développement de l'industrie grâce à leurs avantages irremplaçables.
Date de publication : 14 mai 2025