荷蘭3D打印公司-Additive Industries，Mi-Partners，TUDelft和ASML Research融合了最先進(jìn)的創(chuàng)成式設(shè)計，先進(jìn)的系統(tǒng)控制和大尺寸金屬3D打印，增材制造了晶片卡盤，可以提高定位速度，降低半導(dǎo)體行業(yè)的成本。

Additive Industries

讓“飛毯”更輕

 增材制造可動人工頸椎

      總部位于荷蘭費(fèi)爾德霍芬(Veldhoven)的ASML公司占據(jù)了全世界光刻機(jī)80%以上的市場份額，2019年ASML的凈銷售額為118.2億歐元，是飛利浦與 ASMI于 1984年合資創(chuàng)立。根據(jù)3D科學(xué)谷的市場了解，目前全世界能夠生產(chǎn)最先進(jìn)的7nm制程的EUV光刻機(jī)是荷蘭阿斯麥公司-ASML。在芯片工藝提升到5nm之后，就只有極紫外光刻機(jī)能滿足需求，阿斯麥?zhǔn)悄壳叭�球唯一一家能生產(chǎn)極紫外光刻機(jī)的廠商。EUV的核心技術(shù)集中在三大領(lǐng)域：頂級的光源（激光系統(tǒng)）、高精度的鏡頭（物鏡系統(tǒng)）、精密儀器制造技術(shù)（工作臺）。

      晶片在蝕刻的整個過程中是被下電極系統(tǒng)中的靜電卡盤（ESC）吸附固定住的，并且向靜電卡盤通入射頻RF，這樣射頻RF會在晶片上形成DC bias（直流偏壓）。這樣促成等離子體對晶片的蝕刻反應(yīng)。同時，靜電卡盤會對晶片實(shí)現(xiàn)溫度控制，以促進(jìn)晶片蝕刻的均勻性。靜電卡盤的上下均為絕緣層，中部設(shè)有電極層。當(dāng)對電極層施加直流電壓時，就會在電極層和晶片上出現(xiàn)不同的電荷，從而在電極層和晶片之間產(chǎn)生庫侖引力，將晶片吸附在靜電卡盤表面。

     業(yè)界將ASML芯片機(jī)中的晶圓臺稱為“飛毯”，因?yàn)樗�是一個浮動的平臺，在磁場中以閃電般的速度運(yùn)動。每輪機(jī)器人會在該平臺上放置一塊晶圓。隨著運(yùn)動，芯片上的圖案被照亮了數(shù)百次，而精確度是頭發(fā)絲的十分之一。十多年來，MI Partners工程公司一直致力于使該“飛毯”更好，更輕。當(dāng)MI Partners公司計劃將晶片從30厘米擴(kuò)大到45厘米時，就開始了這一工作。這將使晶圓臺變得龐大和沉重，以至于難以快速移動，MI Partners工程公司的任務(wù)是研究如何使它盡可能輕。

      隨著Additive Industries加入這個陣營，團(tuán)隊(duì)最近制作了這種卡盤的前兩個原型。已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了30％的重量減輕，并且平臺僅重約8公斤。Additive Industries剛剛宣布了其最新的3D金屬打印機(jī)MetalFab-600，該打印機(jī)使大型物體的打印更加輕松。可以通過Additive Industries的設(shè)備很好地打印晶圓卡盤和機(jī)器的其他零件。

       這是在荷蘭科學(xué)研究組織NWO的財政支持下完成的，目的總是要減小移動晶片臺所需的力。對于ASML公司來說，每小時可以移動的晶圓數(shù)量非常重要。晶片臺越輕，加速越容易，因此生產(chǎn)率越高，這對ASML來說具有很高的價值。在次之前，ASML已經(jīng)具備3D打印的經(jīng)驗(yàn)。ASML對3D打印的嘗試開始于塑料領(lǐng)域，目前也開始在金屬加以嘗試。

       亞洲首臺大型超級金屬3D打印機(jī)MetalFAB1于2019年落戶江科大海裝院，為學(xué)校增添了新的“神器”。Additive Industries 的MetalFAB1打印設(shè)備，產(chǎn)品具有明顯優(yōu)勢，打印生產(chǎn)流程一體化，自動化程度高，配備先進(jìn)的管理系統(tǒng)，產(chǎn)品制造品質(zhì)好，特別是模塊化架構(gòu)設(shè)計讓一臺設(shè)備可同時使用多種材料，提高了生產(chǎn)效率，拓展了功能配置。而2020年11月，formnext展會期間，Additive Industries推出了新的旗艦型號MetalFAB-600。

     MetalFAB-600的制造尺寸為600x600mm，高度為1000mm，是業(yè)內(nèi)最大的成型體積之一，構(gòu)建體積比Additive Industries當(dāng)前的MetalFAB1（已提供420x420x400）大5倍。使用10個1kW激光，MetalFAB-600大幅提升了高生產(chǎn)率，沉積速率高達(dá)1000cc /小時。

     MetalFAB-600基于MetalFAB1在穩(wěn)定性和關(guān)鍵生產(chǎn)流程自動化方面的知識和經(jīng)驗(yàn)。從粉末處理，對準(zhǔn)和校準(zhǔn)方面實(shí)現(xiàn)自動化，以確保獲得最高的產(chǎn)量。MetalFAB-600旨在實(shí)現(xiàn)最低的零件制造成本，從而替代部分高附加值鑄造等加工工藝。MetalFAB-600對增材制造行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要，較大的構(gòu)建體積為更多的應(yīng)用領(lǐng)域和更高的生產(chǎn)率打開了大門。

       現(xiàn)有的MetalFAB1（420×420）將會在簡化操作和激光功率方面得到進(jìn)一步發(fā)展，MetalFAB1的大型平臺不僅可以制造大型零件，而且可以制造批量的小型零件，從而有助于進(jìn)一步降低成本。

(責(zé)任編輯：admin)

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