TRUMPFの3Dプリンタで半導体メーカーはコスト削減

November, 6, 2024, Ditzingen/Frankfurt--TRUMPFの積層造形(AM)技術は、半導体製造システムの精度と効率性を向上させる。「半導体メーカーは、AM技術を使用してスクラップを削減し、コストを削減できる。
積層造形部品を使用する革新的なアプローチは、半導体製造装置の機能と精度を向上させ、より効率的な生産プロセスへの道を開く」と、TRUMPFの半導体業界責任者、Marco Andreettaは話している。チップ業界では、ナノメートル範囲の性能仕様で最適な精度と再現性で動作する機械が必要。わずかな偏差でも、チップの不良、つまり高価なスクラップにつながる可能性がある。フランクフルトで開催される積層造形の大手見本市であるFormnextでは、ハイテク企業のTRUMPFが、半導体製造装置の水・ガスラインで使用されるマニホールドなど、半導体業界向けの積層造形サンプル部品を展示する。

セミコン業界はAM技術の恩恵を受けている
半導体業界の複雑な機械は、個々のコンポーネントの精度に依存している。流体および気体マニホールドは、この事実の例である。その設計により、複雑な流体マニホールドの従来の製造では、流体の流れが急激になり、ゾーンが停滞し、漏れやすい、大きくて重い部品が生まれた。結果として生じる圧力降下と流れによる振動は、半導体資本装置に悪影響を及ぼす。「AM技術により、半導体資本設備のサプライヤは、従来の複雑な製造アセンブリを回避し、複数の部品を1つに統合することで、歩留まりと信頼性を向上させることができる」(Andreetta)。
マニホールドの最適化は、より効率的で堅牢なコンポーネントにつながり、最終的には半導体製造装置の全体的な性能を向上させる。TRUMPFのAM技術は、半導体製造の高性能要求に不可欠な、剛性の向上と軽量化を実現した半導体機械用の部品の製造を可能にする。AM製の流体マニホールドは、圧力損失が少なく、機械的外乱が少なく、流れによる振動が少なくなる。AMの幾何学的な自由度は、漏れの可能性を減らし、部品の性能と信頼性を向上させるのに役立つ。

半導体業界はTRUMPF AM技術に頼ることができる
半導体製造装置に使用される部品に求められる品質は他に類を見ないものであり、どの製造技術においても課題となっている。TRUMPFは、3Dプリンティング用のモニタリングソリューションにより、自動マルチレーザアライメント(AMA)とメルトプールモニタリングにより、これらの要件を満たすことを可能にしている。AMAは、TruPrintのユーザに、レーザビーム経路の相対的な位置の完全自動化されたオンライン監視と補正を提供する(数µm精度)。TRUMPFは、Formnext 2024でAMAシステムの第2弾を初公開する。これにより、より迅速な取得とより細かい修正が可能になる。特許取得済みのシステムは、マスターとスレーブの位置を視覚的に取得し、2番目の位置を修正する。この手順は、ユーザが設定した間隔で、個々のレイヤーの生成間で実行される。TRUMPFの技術は、プリントプロセス中にメルトプールをライブで監視する。「これにより、品質が確保されるだけでなく、コストが削減される可能性がある」とAndreettaは主張する。これが可能なのは、製造プロセス中にメルトプールをライブモニタリングすることで、製造後のコンポーネントのコンピュータ断層撮影(CT)スキャンなどの高価な非破壊検査(NDT)を削減できるためである。