In der Vakuumwerkstatt

In der Halbleiterindustrie sind Sauberkeit und Präzision unabdingbar. Der Schweizer Vakuumspezialist VAT hat deshalb gemeinsam mit maxon ein Antriebssystem für Wafer entwickelt.

  • Drei dieser Pinlifter bewegen den Wafer in der Vakuumkammer. Foto: VAT

    Drei dieser Pinlifter bewegen den Wafer in der Vakuumkammer. Foto: VAT

Selbst bei Menschen, die an Technik interessiert sind, löst der Begriff «Vakuumventil» kaum einen Sturm der Begeisterung aus. Was soll an einem Vakuumventil schon besonders reizvoll sein? Richtig interessant wird es erst, wenn man bei VAT zu Besuch ist, einem international tätigen Unternehmen mit Sitz in Haag in der Ostschweiz. Wo immer in der Industrie ein Vakuum benötigt wird, gehört VAT weltweit zu den Topadressen. Salopp ausgedrückt ist ein Vakuumventil ein Ventil, das den Zugang zu einer Vakuumanlage öffnet oder sperrt. Wer beim Wort Vakuum an verpackte Lebensmittel im Supermarkt denkt, ist allerdings auf der falschen Spur. In der Industrie werden Vakuumkammern vor allem dort gebraucht, wo jedes Staubkörnchen oder jedes Tröpfchen Wasser einen ganzen Produktionsschritt ruinieren würde. Und damit befindet man sich bereits mitten am Ort des Geschehens: in der Hightech-Industrie. Smartphones, Flachbildschirme, Solarpanels, Prozessoren – die Herstellung all dieser und vieler anderer Produkte wäre ohne Vakuumanlagen undenkbar. Entsprechend liefert die Firma VAT einen grossen Teil ihrer Systeme in Richtung Asien, wo die «Big Players» im Bereich Mikroelektronik und Halbleitertechnologie zu Hause sind.

Ein Fahrstuhl für Wafer
Ein wichtiger Prozessschritt im Bereich der Mikroelektronik ist die Herstellung und Weiterverarbeitung von sogenannten Wafern. Es handelt sich dabei um dünne, runde Platten aus Halbleitermaterial wie Silizium. Diese Scheiben bilden die Grundlage für integrierte Schaltkreise. Bedenkt man, dass in modernen Prozessoren – so auch in Smartphones – mehrere Milliarden Transistoren ihren Dienst verrichten, wird klar, dass bei der Produktion von Halbleitersubstraten jeder Fremdkörper ferngehalten werden muss. Und dies geht am besten, wenn solche Produktionsschritte in Vakuumkammern erfolgen. Das Problem dabei: Je stärker ein Vakuum ist, desto stärker drückt auch die Luft von aussen. Es sind ungeheure Kräfte, die auf eine professionelle Vakuumkammer drücken. Ein normales Ventil wäre chancenlos gegen diesen Druck. Die Ventile von VAT schaffen das. Das Unternehmen ist in den vergangenen Jahren aber noch einen Schritt weiter gegangen und bietet nebst Ventilen auch ganze Systeme für verschiedene Produktionsschritte in Vakuumkammern an. Eines dieser Systeme heisst Pinlifter. Dabei handelt es sich um eine Art «Lift» für Silizium-Wafer. Der Wafer liegt auf drei Pins, und jeder dieser Pins kann mit einem Motor vertikal bewegt werden. So entsteht eine Art dreibeiniger Fahrstuhl (drei Pinlifter), mit dem ein darauf liegender Wafer in einer Vakuumkammer nach oben gefahren werden kann, wo ein Handlingssystem den Wafer übernimmt. Und hier kommt maxon ins Spiel. Der Pinlifter ist als hochpräzises mechatronisches Antriebssystem das Ergebnis einer monatelangen Zusammenarbeit zwischen VAT und maxon. Die Antriebseinheit für einen Pinlifter besteht aus einem bürstenlosen EC flat Motor mit optischem Encoder, Bremse und Spindel. Eine besondere Herausforderung war die maximale Länge der Antriebseinheit von 40 Millimetern. Marco Apolloni, Leiter Engineering bei VAT, blickt zurück: «Anfangs wurden rund sechs Konzepte verfolgt, wobei unterschiedliche Lieferanten im Bereich Motor, Bremse, Encoder etc. zur Auswahl standen. Bei vier Konzepten sei der Komponentenapproach im Vordergrund gestanden, bei zwei Konzepten der Systemapproach, wo der ganze Antrieb als getestete Einheit (inklusive Gehäuse, Spindel, Motorwelle, Isolationsbauteile) vorgesehen war. «Aufgrund der hohen Anforderungen an Präzision und Baugrösse kam nur der Systemapproach in die finale Runde, da viele Risiken minimiert werden können und eine optimale Lösung erarbeitet werden kann», erklärt Marco Apolloni. «maxon hat aufgrund der technischen Expertise überzeugt und konnte alles aus einer Hand anbieten.»

 © maxon motor ag

Produkt Navigator

Kennen Sie unseren Produktnavigator schon?

 

Im Bereich Shop können Sie schnell eine Direktbestellung erledigen.

 

Unser High Light der Konfigurator. Entdecken Sie alle Möglichkeiten der Konfiguration mit unserer speziellen X-drives Produktereihe. Versuchen Sie es!

 

Das Selection Program.
Kennen Sie noch nicht? Sie haben eine spezielle Umgebungs- anforderungen? Genau hier können Sie mit diesen Parametern nach dem besten Antrieb für Sie suchen.

 

maxon Anwendungsbereiche. Lesen Sie spannende Storys über Branchen in denen unsere Produkte eingesetzt werden.

Kontakt

maxon motor ag

Brünigstrasse 2206072 SachselnSchweiz
+41 (41) 666 15 00
Kontakt