Charge moléculaire, microtechnique, nouveaux matériaux : salle blanche en microtechnique face à de grands défis

Le congrès interdisciplinaire Cleanzone met en lumière les sujets phares en salle blanche

La réduction des structures et l’augmentation des exigences en matière de sécurité des produits conduisent à des règles de plus en plus strictes dans la fabrication de semi-conducteurs en salle blanche, qui doivent être surveillées en permanence. Des défis particuliers pour une production pure posent également des technologies d’avenir telles que les OLED ou MEMS. Des intervenants de haut niveau d’Infineon, Merck et Bosch analysent ces aspects lors du congrès Cleanzone les 21 et 22 octobre à Francfort-sur-le-Main. Par ailleurs, le congrès couvre toute la gamme des sujets d’actualité en salle blanche, de la planification et la construction à l’exploitation, et s’adresse à tous les secteurs qui produisent dans des conditions contrôlées.

Contamination moléculaire aéroportée

Dans l’industrie des semi-conducteurs, la loi de Moore continue de s’appliquer, postulant un doublement des performances des ordinateurs tous les deux ans. Cela suppose une réduction constante des composants. Pour la production en salle blanche, cela implique des réglementations plus strictes concernant la qualité de l’air, car de plus en plus de particules, et de plus en plus petites, doivent être filtrées.

Outre les particules, dans la fabrication de semi-conducteurs, les contaminations à l’échelle moléculaire, appelées contamination moléculaire aéroportée (CMA), jouent un rôle de plus en plus important. Cela inclut, par exemple, les émanations d’acides, de bases, de solvants ou de silicones. Ces molécules ne sont pas détectées par les compteurs de particules classiques, mais peuvent causer des dommages aux composants microélectroniques, par exemple par corrosion, comme dans le cas des acides et des bases, ou en interrompant le circuit électrique en tant qu’isolants, comme dans le cas des silicones. Christoph Hocke, ingénieur principal chez Infineon, explique dans sa présentation au congrès Cleanzone intitulée « Surveillance en salle blanche dans des conditions de fabrication de semi-conducteurs hautement automatisée » comment un système de surveillance de la CMA devrait être conçu. Il donne un premier aperçu du sujet : « La connaissance qualitative et quantitative de la teneur en particules et surtout en CMA dans l’air de la salle blanche est essentielle pour maîtriser les défis technologiques liés à la fabrication de structures de puces de plus en plus petites. Récemment, l’attention s’est davantage portée sur la CMA, car les contaminations particulaires sont désormais bien reconnues et contrôlées. La diversité de la CMA entraîne également des effets différents dans la fabrication de semi-conducteurs, par exemple des modifications des couches de photolithographie ou des effets de corrosion sur les couches métallisées. Certaines CMA ont une influence directe sur le succès de la fabrication et constituent donc des paramètres de qualité à surveiller en permanence. C’est la seule façon de détecter rapidement les impacts négatifs sur la qualité du produit. Selon l’application, il faut choisir une stratégie de surveillance optimale, par exemple en termes de méthodes de mesure, de nombre de points de mesure, de nombre de mesures par point, de coûts d’investissement et d’exploitation, etc. »

Capteurs intelligents et nouveaux matériaux

L’industrie des semi-conducteurs mise également sur des applications innovantes, de nouveaux matériaux et une différenciation technologique. Parmi les exemples, on trouve des puces intelligentes intégrant à la fois des capteurs et des circuits de traitement du signal. Bosch, l’un des principaux fabricants mondiaux de ces semi-conducteurs, est un acteur majeur dans ce domaine. Dr. Kilian Bilger, directeur des microsystèmes chez Bosch, évoque dans sa présentation au congrès Cleanzone les défis liés à la fabrication, avec le sujet « MEMS - Capteurs pour l’Internet des objets ». Il décrit la success story des capteurs MEMS en trois vagues : « La première, débutée en 1995 chez Bosch, concernait le développement de MEMS pour l’automobile, avec des applications dans les systèmes d’airbag, ESP et gestion moteur. La deuxième vague a commencé en 2005 avec des capteurs pour applications grand public, et elle joue désormais un rôle moteur dans le développement de nouvelles technologies en microsystèmes. Les critères de succès ici sont principalement le coût, la taille et la consommation électrique. À l’avenir, les systèmes de capteurs seront intelligents et connectés via Internet. Les systèmes de capteurs intelligents sont une composante clé pour de nouvelles applications dans l’Internet des objets et des services. » De plus, l’industrie des semi-conducteurs place de grands espoirs dans de nouveaux matériaux, notamment pour améliorer l’efficacité énergétique. Lors du congrès Cleanzone, Dr. Manfred Weigand, responsable du marketing stratégique OLED chez Merck, analysera dans sa présentation « OLED – La technologie de demain » les grands défis que pose cette source lumineuse à base de composés organiques pour la production en salle blanche.

Lors du salon international et du congrès Cleanzone, qui se tiendront les 21 et 22 octobre 2014 à Francfort-sur-le-Main, utilisateurs et fabricants de technologies de salle blanche se réunissent. Cet événement international s’adresse à toutes les industries produisant en salle blanche et couvre l’ensemble de la gamme de produits, de la planification et la construction à l’exploitation d’une salle blanche.