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Pièces usinées par module d’outil semi-conducteur
Le module indique à l’atelier avec quoi la pièce va vivre : plasma, gaz de procédé, chaleur, vide ou seulement un robot. Cela décide de la matière, de la finition et du nettoyage avant de décider de la tolérance.
Modules, pièces et ce qui décide de l’acceptation
Des combinaisons typiques, à lire comme un point de départ. La spécification du fabricant de votre outil prime sur chacune d’elles.
| Module | Pièces usinées | Matière habituelle | Finition habituelle | Ce qui décide de l’acceptation |
|---|---|---|---|---|
| Gravure | Corps de chambre, chemises, plaques de distribution de gaz, pièces de lift pin et d’anneaux | 6061-T6, céramiques, pièces en silicium et SiC | Anodisation dure Type III, yttrine projetée | Intégrité du revêtement aux arêtes et aux trous, comportement vis-à-vis des particules, aucun aluminium nu exposé au plasma |
| CVD et ALD | Corps de chambre, ébauches de showerhead, corps de piédestal chauffant, anneaux de pompage | 6061-T6, 316L | Anodisation dure, aluminium brut d’usinage, électropolissage | Uniformité des trous sur le showerhead, planéité en température, propreté |
| PVD | Écrans, anneaux de dépôt et de couverture, corps de chambre, pièces de magnétron | 316L, titane, aluminium, cuivre | Microbillage ou texture par projection à l’arc pour l’adhérence du film | Texture de surface qui retient le film déposé, géométrie qui survit au décapage et à la re-texturation |
| Implantation ionique | Pièces de ligne de faisceau, pièces de chambre de source, diaphragmes, supports | Graphite, tungstène, molybdène, aluminium, inox | Brut d’usinage et nettoyé | Pureté de la matière, écaillage et comportement à la pulvérisation, structure de vide poussé |
| CMP | Pièces de tête porte-wafer, anneaux de maintien, collecteurs de slurry, pièces de plateau | PPS, PEEK, 316L, aluminium revêtu | Brut d’usinage, passivé | Planéité, résistance chimique, aucune libération de métal dans le circuit de slurry |
| Nettoyage humide | Pièces de bac, collecteurs, pièces de chuck et de buse | PVDF, PFA, PTFE, polypropylène | Usiné et soudé plastique | Compatibilité chimique, faibles extractibles, étanchéité |
| Distribution de gaz | Blocs de distribution, substrats à montage en surface, corps de vannes et de raccords | 316L, 316L VIM-VAR | Électropolissage et passivation | Ra des surfaces en contact avec le gaz, taux de fuite à l’hélium, comportement vis-à-vis des particules et de l’humidité |
| Sas de chargement et transfert | Corps de chambre de transfert, pièces de vanne à fente, couvercles, brides à soufflet | 6061-T6, 316L | Anodisation, électropolissage | Planéité et finition des faces d’étanchéité, taux de fuite, rigidité à la mise sous vide |
| EFEM et manipulation de wafers | Effecteurs terminaux, pièces d’aligneur, supports de load port et de robot, bâtis | 6061-T6, céramiques, PEEK | Anodisation dure, anodisation claire | Planéité, génération de particules, comportement ESD lorsqu’il est spécifié |
| Métrologie et inspection | Platines, supports de capteurs et d’optiques, supports rigides et légers | 6061-T6, alliages à faible dilatation, céramiques | Anodisation, anodisation noire | Rigidité, stabilité thermique, planéité des faces de montage |
| Sous-fab et vide | Adaptateurs de ligne de pompage primaire, brides KF, ISO et CF, supports de pompe | 304L, 316L, aluminium | Passivation, microbillage | Taux de fuite et dimensions de brides selon ISO 2861, ISO 1609 ou ISO 3669 |
Contexte sur les étapes de procédé que ces modules réalisent : fabrication des dispositifs à semi-conducteur.
Côté procédé ou côté atmosphère
La même plaque de 6061 peut devenir l’une ou l’autre pièce. Le côté de la paroi où elle se retrouve change presque tout ce qui suit l’usinage.
Côté procédé et vide
- Matière et revêtement choisis pour la chimie du procédé
- Faces d’étanchéité avec exigences de Ra et de sens de strie
- Fixations ventilées et aucun volume piégé
- Nettoyage de précision, double sachet, parfois un étuvage
- Test d’étanchéité et rapport dimensionnel comme livrables
Côté atmosphère
- Matière choisie pour la rigidité, le poids et le coût
- Anodisation Type II, nickel chimique ou peinture sont courants
- La planéité et la position des trous décident toujours de l’ajustement
- Dégraissage et mise en sachet suffisent généralement
- Contrôle des éléments qui positionnent les autres pièces
Classes de pièces à connaître
Chaque guide prend une famille du tableau ci-dessus et passe en revue les spécifications, le coût et les questions à poser.
Chambre de procédé
Corps, couvercles, showerheads et piédestaux.
- Perçage des showerheads à gaz
- Spécifications des chucks et piédestaux de wafers
- Pièces d’écrans PVD et d’implantation
Transfert et manipulation
Sas, vannes à fente, robots et EFEM.
- Pièces de sas et de chambre de transfert
- Pièces de vannes à fente et de vannes tiroir
- Bâtis EFEM et supports de robot
Polissage et procédé humide
Têtes CMP, anneaux et pièces côté chimie.
- Têtes porte-wafer et anneaux CMP
- Pièces en PFA, PVDF et PEEK
Exposées au plasma
Aluminium revêtu, silicium et SiC.
- Revêtements résistants au plasma
- Pièces de gravure en silicium et SiC
Quoi dire à l’atelier sur la destination de la pièce
Un plan montre la forme. Ces six lignes disent à l’atelier ce que la forme doit supporter, et elles ne coûtent rien à écrire.
- Module et côté de la chambreQuel module d’outil, et si la pièce voit le procédé, seulement le vide ou l’atmosphère. Une ligne dans la demande change les ateliers qui conviennent.
- Chimie du procédéChimie au fluor, au chlore ou au brome, plasma d’oxygène ou aucun. Elle décide du revêtement et de l’acceptabilité de l’aluminium nu ou du nickel.
- Température et étuvageTempérature de service et tout cycle d’étuvage. Elle déplace le choix entre aluminium et inox et exclut certains polymères.
- Niveau de videVide primaire, poussé ou ultra poussé. Il détermine la conception des soudures, le nettoyage et le test d’étanchéité.
- Neuf, pièce de rechange ou remise à neufUne pièce qui sera décapée et re-revêtue exige de la matière laissée pour cela. Une pièce de rechange faite d’après un ancien plan peut nécessiter d’abord l’indice actuel.
- Spécifications existantesProcédure de nettoyage, norme d’emballage, liste de matières restreintes ou exigences de qualification. Envoyez-les avec le plan, pas après le devis.
Le formulaire de demande comporte des champs pour la matière, la finition, la propreté et la région de fournisseurs. Tout le reste va dans la description. Pour le tableau complet de ce qu’un atelier semi-conducteur fait différemment, lisez pièces usinées pour équipements semi-conducteurs.
Questions sur les applications
Quels modules sont les plus difficiles à approvisionner ?
Les pièces qui combinent des revêtements exposés au plasma et une géométrie serrée, et les pièces en 316L en contact avec le gaz avec électropolissage et exigences de taux de fuite. Dans les deux cas, l’usinage est la moitié la plus facile. La chaîne de finition est spécialisée, et peu d’ateliers la maîtrisent de bout en bout.
Orientez-vous des pièces d’outils anciens qui n’existent que sous forme d’échantillon usé ?
Envoyez ce que vous avez. Un échantillon sans plan est un travail de rétro-ingénierie, et seuls certains ateliers le chiffrent. Nous disons sous 24 heures ouvrées si nous pouvons l’orienter, et un non franc est une réponse possible.
Puis-je envoyer des pièces pour d’autres équipements de vide, pas seulement des outils à wafers ?
Oui, lorsque la pièce porte le même type de spécification : matière de qualité vide, face d’étanchéité, finition et exigence de propreté. Les pièces de dépôt de couches minces, d’instruments d’analyse et de vide de recherche relèvent des mêmes familles.
Le module change-t-il qui voit mon plan ?
Non. Il change les ateliers qui conviennent. Les ateliers voient d’abord un aperçu sans nom ni fichier, et vos fichiers ne vont qu’aux ateliers que nous retenons, 3 au plus.
Indiquez le module, envoyez le plan
Nous lisons le module, le côté de la chambre et la spécification, puis nous proposons la demande à 3 ateliers au plus qui usinent déjà cette classe de pièces. Première réponse sous 24 heures ouvrées.
- MatériauxNuances et désignations pour chaque module.
- ProcédésLe parcours de la matière brute à la pièce emballée.
- Facteurs de coûtCe qui fait bouger le prix des pièces de chambre et de manipulation.