Pompes d'alimentation et de refoulement ultra-propres pour l'industrie des semi-conducteurs

La micro-électronique a parcouru un long chemin. Les ordinateurs des décennies précédentes occupaient des salles entières et coûtaient une fortune, mais sont désormais dépassés, en termes de puissance de calcul, par les équipements électroniques grand public tels que les smartphones ou les tablettes. Cette évolution est due à un grand nombre d'avancées électroniques, dont fait indéniablement partie la réduction de la taille des semi-conducteurs. Dans le secteur des semi-conducteurs, Canon Technologies est leader du marché, et leader technologique dans les systèmes de lithographie par nanoimpression haute résolution et à faible coût d'achat. Ici, les pompes spéciales de KNF jouent un rôle important.

Processus de distribution des plaquettes de silicium

Le processus spécial d'impression est développé par Canon Nano­technologies. Au cours de ce processus, des matrices de gouttelettes de fluide sont placées précisément et directement sur une plaquette de silicium. Ce processus de distribution est comparable à la distribution par jet d'encre. Lors de l'étape suivante, un modèle transparent est disposé directement sur le fluide. En raison de sa viscosité optimisée, le liquide remplit alors les capillaires disposés dans le verre, créant ainsi le motif souhaité. Grâce aux UV, le liquide durcit et reste durci sur la plaquette de silicium.

Comparé au processus de lithographie conventionnelle appliqué à un appareil à semi-conducteurs, ce processus offre plusieurs avantages. Normalement, la résine photosensible est intégrée sur la plaquette, puis un masque photosensible est utilisé pour créer le motif souhaité. Toutefois, l'utilisation d'un masque photosensible conventionnel présente des limitations optiques quant à la taille de la nanostructure produite. En outre, le processus de revêtement par centrifugation génère beaucoup de déchets en raison de l'activation de plus de 99 % de la résine photosensible.

Lorsque les pompes d'alimentation et de refoulement sont insuffisantes

En éliminant la pose de revêtement par centrifugation et en plaçant soigneusement et de manière contrôlée les matrices de gouttelettes, le processus de Canon Nanotechnologies nécessite des pompes transportant le fluide au sein du système. La manipulation du fluide nécessitant des précautions spéciales et le processus dans son ensemble se faisant dans des conditions de propreté extrême, les composants utilisés dans le cadre de ce processus nécessitent une grande minutie. Cela est particulièrement vrai pour les pompes concernées. Au total, le processus fait appel à plusieurs pompes. Alors qu'une pompe d'alimentation et une pompe de refoulement délivrent et refoulent le fluide à la tête distributrice, une pompe de remplissage et une pompe de drainage délivrent et drainent du fluide depuis la cuve-réservoir.

Avant que les pompes KNF ne soient employées pour ces tâches, Canon Nanotechnolgies utilisait des pompes entièrement en PTFE. Elles étaient non seulement chères, mais elles ne répondaient pas aux exigences spécifiques en matière de puissance. Non content du status quo, Canon Nanotechnologies se mit à la recherche d'un partenaire fiable afin de mettre au point un système de pompage correspondant mieux à ses besoins. Ils trouvèrent ce qu'ils cherchaient chez KNF. Ce fut le point de départ d'une relation proche et durable entre les deux sociétés.

À la recherche du meilleur matériau possible pour les pompes

Dans le cadre de la recherche de la pompe d'alimentation et de la pompe de refoulement idéales, les pompes à membrane ont rapidement évolué comme la solution optimale. Étant d'une fiabilité extrême et nécessitant une maintenance minime, ce type de pompe transporte également les fluides en douceur, en toute propreté, et en toute sécurité. En outre, les pompes à membrane de KNF ont permis d'atteindre le débit souhaité et nécessaire, faible mais constant. Sa forme compacte était un autre avantage non négligeable.

KNF a commencé à rechercher le matériau idéal pour construire la pompe. Le principal était que le matériau soit entièrement sans ions. Il fallait également qu'il soit d'une propreté absolue, car même des particules inférieures à 20 nm peuvent détruire le motif. Ces exigences extrêmes réduisaient le choix au PCFTE. Alors que ses propriétés étaient excellentes sur le papier, ce n'était pas un matériau standard utilisé par KNF. "Nous sommes extrêmement prudents lorsque nous sélectionnons de nouveaux matériaux", explique Paul Shaver, Directeur des Ventes et MARCOM chez Canon Nanotechnologies. Ainsi, KNF envoya des échantillons de matériau à Canon Nanotechnologies afin d'effectuer des tests rigoureux, qui menèrent à l'approbation de ce nouveau matériau.

Une conception modulaire permet une personnalisation rapide

KNF a développé une solution optimisée, répondant aux exigences de Canon Nanotechnologies en utilisant du PCTFE pour la tête de la pompe améliorée. Sur la base l'expertise KNF en matière de technologie de membranes, KNF a su veiller à ce que le parcours humide du fluide soit également sans inonisation. KNF comprend qu'une taille unique ne convient pas à tous les appareils. La conception modulaire unique de nos solutions permet à nos ingénieurs d'assembler chaque pompe à partir de composants clés individuels. KNF travaille toujours en collaboration étroite avec les clients tout au long du processus de mise au point (de l'idée initiale au résultat final) afin de créer la solution la plus intelligente pour chaque application spécifique.

Les nouvelles pompes d'alimentation et de refoulement permettaient d'accroître la fiabilité tout en réduisant les coûts

Les pompes d'alimentation et de refoulement sur mesure KNF ont rapidement fait leurs preuves par rapport aux pompes utilisées précédemment. La puissance des pompes était augmentée, et, tant en termes de propreté que débit adapté, elles rendaient le processus encore plus sûr, et donc plus rentable. Un autre avantage majeur était le fait que les nouvelles pompes offrent la même fiabilité (voire une fiabilité améliorée) que le modèle précédent. La fiabilité améliorée est un facteur important car le processus a lieu dans des conditions de propreté extrême, rendant une maintenance difficile, chronophage, et donc coûteuse. "La maximisation du temps de fonctionnement est un avantage clé de notre équipement", résume Paul Shaver au sujet des exigences de production. Pour les clients de Canon Nanotechnologies, ces gains se traduisent directement en une baisse des frais de possession.

Des décennies d'expertise acquise dans le cadre d'une collaboration constructive avec des fabricants de premier plan sur un large éventail de marchés permettent à KNF de comprendre et de fournir les composants nécessaires pour répondre à ces applications de pointe. Nos experts KNF seront ravis de répondre à vos questions quant à votre application spécifique. Contactez-nous.