Page 53

53

Excursie ASML

Simon Ster 42.4 | april 2011

De ‘Air Pulse’

Zoals elke student werktuigbouwkunde in Eindhoven weet, ontwerpt en produceert ASML waferscanners. Maar wat voor uitdagingen zitten er achter deze chipmachines? De studenten van Simon Stevin, Newton en Leeghwater nemen een kijkje achter de schermen. Mike Hu Wanneer we bij de bushalte uitstappen, zien we gelijk het terrein van ASML. Mooi, we zijn er. Echter komen we bedrogen uit, want het terrein is enorm. Na tien minuten lopen komen we aan op de locatie, waar we nog zeker een half uur moeten wachten op onze vertraagde Delftse vrienden. Na een hartelijk ontvangst begint het programma met een aantal lezingen, een rondleiding en een case. Het is de uitdaging voor bedrijven zoals ASML om te blijven voldoen aan de exponentiële stijging van Moore’s Law. Deze schrijft voor dat het aantal chips per vierkante meter elke twee jaar verdubbeld. Chips worden gemaakt door met licht door een soort mal te schijnen, wat een afdruk achterlaat op een silicium schijf. Meerdere van deze schijven worden over elkaar geplaatst om zo een minuscuul driedimensionaal netwerk te creëren. Om kleinere chips te maken, moet de golflengte steeds kleiner worden en moet de wafer steeds sneller en nauwkeuriger bewegen. Echter zorgt een te kleine golflengte ervoor dat deze niet meer door de lucht of zelfs de lenzen komt. In huidige waferscanners zit er daarom een laagje water tussen de lens en de wafer. In het nieuwste ontwerp, de EUV, Extreme Ultra Violet, is de golflengte zo klein dat er in vacuüm en met spiegels gewerkt moet worden. Dit zorgt ontwerptechnisch voor compleet andere uitdagingen dan bij eerdere generaties.

In de rondleiding krijgen we te zien hoe de waferscanners geassembleerd worden in de cleanrooms. Helaas mogen we de cleanrooms niet betreden. Dit is ondoenbaar gezien we met een groep van zeventig man zijn en de luchtkwaliteit essentieel is voor de fabricage. Voor elke verdieping cleanrooms is één verdieping installaties nodig die de juiste luchtvochtigheid, temperatuur en aantal deeltjes per kubieke meter waarborgt. De markt is erg variabel en dit zorgt ervoor dat er op het ene moment gebouwen leeg staan en het andere moment meerdere gebouwen uit de grond gestampt moeten worden om aan de vraag te voldoen. Vervolgens wordt onze kennis en creativiteit op de proef gesteld met een case. Een bestaand probleem met waferscanners is dat de wafer bij elke inklemming, die met vacuüm wordt bereikt, net iets anders gedeformeerd wordt. Aan elke groep de uitdaging hier een oplossing voor te vinden zonder dat dit ten koste van de fabricagesnelheid gaat. Er worden veel originele ideeën gepresenteerd. Een oplossing is om de wafer af te rollen of met sprieten, denk aan constructieprincipes, in het horizontale vlak vrij te laten uitdijen. De uiteindelijke winnaar is de ‘Air Pulse’. Deze zuigt de wafer in het midden aan en blaast de buitenste rand omhoog. Dit zorgt voor een snelle inklemming zonder ongewilde deformaties. De dag wordt afgesloten met een presentatie over een werkdag van een werktuigbouwkundige werknemer en een gezellige borrel.

Simon Ster 42.4  

De vierde Simon Ster van haar tweeënveertigste jaargang