Demcon herontwerpt cruciale module Mapper-machine

Reading time: 2 minutes

Author:

Het Oldenzaalse Demcon heeft van Mapper Lithography een order ontvangen voor het herontwerp en de upgrading van het Wafer Positioning System. Komend voorjaar moeten vier productierijpe modules in Delft worden afgeleverd. ’Dat is voor ons een hele uitdaging‘, zegt Demcon-projectleider Jan Diever. Zijn bedrijf mobiliseert daarom een groot aantal Twentse toeleveranciers voor de productie van onderdelen.

Mapper, een spin-off van de TU Delft, ontwikkelt een lithografietechnologie die met parallelle elektronenbundels werkt in plaats van met licht. De eerste testmachines staan bij klanten in Frankrijk en Taiwan en binnen afzienbare tijd wil Mapper met commerciële systemen op de markt verschijnen.

Een cruciale module van de Mapper-machine is het Wafer Positioning System (WPS), dat de wafers met extreme nauwkeurigheid in de elektronenbundel moet positioneren. Demcon was al langer betrokken bij de ontwikkeling en productie van deze module. De Oldenzalers investeerden er zelfs voor in een cleanroom. Nu is het tijd voor een upgrade naar productiemachines. Mapper nam Demcon in de arm om het WPS te herontwerpen, voor een hogere doorvoersnelheid van de wafers en voor een beweging in twee richtingen.

De WPS moet de wafers met een nauwkeurigheid van enkele nanometers kunnen positioneren. Diever: ’Wij moeten er al onze mechatronische disciplines – van system engineering en mechanica tot elektronica en software – voor aanspreken. Ook moeten we zelf een slimme test bedenken om te laten zien dat de module aan de gevraagde eisen voldoet. Verder eist Mapper veel van ons als het gaat om documentatie. We moeten alles tot in detail vastleggen en overal procedures voor maken, zelfs voor het in- en uitpakken van de modules als die naar klanten worden verscheept.‘

Een bijkomende opgave is de magnetische afscherming. ’Voor het laten bewegen van het WPS worden elektromotoren gebruikt die permanente magneten bevatten en dus een magnetisch veld afgeven‘, legt Diever uit. ’Dat magneetveld kan de elektronenbundel verstoren, waardoor er bij het schrijven van de patronen fouten worden gemaakt. Om dat te voorkomen hebben wij een speciale afscherming ontworpen die is opgebouwd uit lagen van zogeheten mu-metaal. Die lagen worden eerst met een laser uit plaat gesneden, vervolgens gewalst en met laserlassen aan elkaar bevestigd. Het geheel moeten we vervolgens nog laten uitgloeien, om alle mechanische spanning eruit te halen.‘

Demcon doet een beroep op een groot aantal toeleverbedrijven in de regio. Het krijgt hulp van Demar Laser, Elect, Galvano, G.S.M., Hortec, Jansen Chroom, Machinefabriek Westerhof, NMI, Norma, Pontus, RM Precision, Speciaal Slijperij Van Dijk en Tecnotion. ’Het bijzondere aan ons werk voor Mapper is dat we niet alleen het ontwerp maken maar ook de productie verzorgen en dat we zelf daarvoor de toelevering van onderdelen regelen‘, zegt Demcon-directeur Dennis Schipper. ’Dit is de eerste serieuze verzilvering van onze strategie om system supplier te willen worden. Het is wat de grote uitbesteders in de markt – bedrijven als ASML, FEI en Océ – vragen aan bedrijven als het onze: om moduleverantwoordelijkheid te nemen.‘