半導体製造装置 メタルアディティブマニュファクチャリング適用事例

3D SYSTEMS は、アディティブマニュファクチャリングのリーダーとして、大手半導体製造装置メーカーと10年以上に渡って試作から生産へのスケーラブルな移行を支援してきました。シリコンウェハーの大型化とデザインルールの更なる微細化によってより複雑さを増す半導体製造装置に、アディティブマニュファクチャリングによって最適化されたコンポーネントを用いることでそのパフォーマンスを高められることが判ってきました。リソグラフィ装置やプロセス装置に使われる、マニフォールドやウェハーテーブル、ウェハーハンドリングシステムの他、治具やブラケットなどへの適用が進んでいます。これらがナノレベルでのシステム精度向上に貢献し、かつ生産スピードやスループットの向上とTCOの削減に繋がります。

課題

• 部品点数の増加と、より複雑になるシステム
• 精度と解像度の障壁
• 生産スピードの限界
• システムの共振と運動
• 温度勾配と温度安定時間
• システムの品質、寿命、サービスし易さ
• 大規模なサプライチェーン

ベネフィット

• 複雑なコンポーネントを迅速に繰り返し検証
• 乱流、圧力変動、振動を抑制
• 正確な温度コントロール
• 比強度の最適化 
• 機能的に統合された一体化パーツの生産
• スムースなパーツ表面

事例

Wilting社における半導体資本設備への3Dプリンティング活用概要

マニフォールドの流体パフォーマンス改善

外乱力 90% 低減  1-2 nmプロセス精度向上  パーツ点数 10分の1  空間容積最小化  15以上の材料  スムース & クリーン

ウェハーテーブルの熱伝導効率を改善

温度勾配 6分の1に低減(14mk -> 2.3mk)  温度安定時間 5分の1に短縮  1-2 nmプロセス精度向上  高いウェーハスループット  信頼性向上  スムース & クリーン

先進的な光学フレクシャと構造の最適化

アセンブリ重量 50% 低減  被写界深度5要素を制限  振動低減  23%高い共振周波数    部品点数 14分の1  慣性を抑え操作速度を高速化  スムース & クリーン

事例全文は当社WEBサイトから参照頂けます。

記事 SMk