Große ›Bühne‹ für die Wafer-Inspektion
Die Wafer-Inspektion verlangt von den Positioniersystemen eine sehr hohe Dynamik und Präzision. Eine Multi-Achs-Plattform stellt sich diesen Anforderungen und fungiert gleichzeitig als Demonstrator für weitere Applikationen.
Bild 1. Die Entwicklung der Motion-Plattform ›Vega‹ verlief als iterativer Prozess, da jedes Bauteil der Plattform direkte Auswirkungen auf den Masseschwerpunkt hat
Das niederländische Unternehmen PM aus Dedemsvaart entwickelt und produziert seit mehr als fünfzig Jahren hochpräzise Linear- und Rotationslager sowie die dazugehörigen Schlitten. Dabei konzentriert sich der Linear- und Rotationslagerspezialist auf Präzisionsanwendungen, die hohe Anforderungen an die Leichtgängigkeit und die Steifigkeit der Lager stellen. Zwar ist das Standardsortiment kontinuierlich gewachsen, dennoch werden kundenspezifische Anpassungen immer häufiger nachgefragt. So müssen Produkte oftmals etwas präziser, kleiner oder robuster sein, oder sie benötigen zusätzliche Befestigungsoptionen. Ein weiterer Geschäftsbereich befasst sich mit hochpräzisen Positionierungslösungen, die nach Kundenspezifikation entwickelt werden.
Erst vor zwei Jahren begann das Unternehmen mit der Entwicklung des eigenen Positioniersystems ›Vega‹, das auf der diesjährigen Messe ›Spie Advanced Lithography‹ in San Jose, Kalifornien, erstmals vorgestellt wurde (Bild 1). Die Motion-Plattform adressiert primär die hochpräzise Back-End-Wafer-Inspektion. Gleichzeitig soll die Plattform auch als Demonstrator dienen, wie Jan Willem Ridderinkhof, Manager R&D und Engineering bei PM, betont: »Die Wafer-Inspektion ist ein sehr anspruchsvoller Markt. Wenn wir in dieser Branche überzeugen, können wir auch in der Medizintechnik bestehen.«
Dynamik für hohen Durchsatz
Das Pflichtenheft war gut gefüllt: Bei einem Hub von mehr als 300 mm muss die mechanische Genauigkeit in X- und Y-Richtung besser als 1 µm sein, bei Beschleunigungen von 2 g und Geschwindigkeiten bis zu 2 m/s. Die Schwingungen in dieser Ebene müssen unter 25 nm bleiben. Vibrationen in der Z-Achse – die dazu dient, den Wafer in den Fokuspunkt der Optik zu bringen – dürfen 10 nm nicht überschreiten. Diese Parameter gelten vor dem Hintergrund, dass die Wafer bei der Inspektion äußerst schnell bewegt werden und hierbei viel Wärme entsteht. Weil der Durchsatz einer solchen Maschine und damit die Bewegungsgeschwindigkeit und die Einschwingzeit bei der Chipherstellung entscheidend sind, sind diese Werte von zentraler Bedeutung.
»Unser Ansatz war, alle Schwerpunkte und Antriebskräfte in eine Ebene zu legen«, sagt PM-Chefingenieur Mathys te Wierik: »Durch die richtige Ausrichtung des Schwerpunkts und der Motorkräfte wird ein Drehimpuls unserer Motoren vermieden. Ein zusätzlicher Vorteil ist, dass auf diese Weise die Belastung der Lager minimal bleibt. Eine geringere Lagerbelastung führt wiederum zu einer längeren Lebensdauer.« [...]
Hersteller:
PM B.V.
NL-7701 SK Dedemsvaart
Tel. +31 523 612258
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