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

La réduction des structures et l'augmentation des exigences en matière de sécurité des produits entraînent la mise en place de 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 renom 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 aborde l'ensemble des thèmes actuels de premier plan dans la 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 de la puissance de calcul tous les deux ans. Cela suppose une réduction constante des composants. Pour la production en salle blanche, cela signifie des réglementations plus strictes en matière de qualité de l'air, car toujours plus de particules, et de plus en plus petites, doivent être filtrées.

Outre les particules, les contaminations à l’échelle moléculaire, appelées contamination moléculaire aéroportée (AMC), jouent un rôle de plus en plus important dans la fabrication de semi-conducteurs. Il s'agit notamment de vapeurs 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 désastres pour les composants microélectroniques, par exemple par corrosion, comme dans le cas des acides et 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 son exposé « Salle blanche – Surveillance dans des conditions de fabrication de semi-conducteurs hautement automatisée » lors du congrès Cleanzone à quoi pourrait ressembler un système de surveillance de l’AMC. Il donne un premier aperçu du sujet : « La connaissance qualitative et quantitative du contenu en particules et surtout en AMC 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 l’AMC, car les contaminations particulaires peuvent désormais être reconnues et contrôlées efficacement. La diversité de l’AMC entraîne également des effets différents dans la fabrication de semi-conducteurs, par exemple des modifications des couches photo ou des effets de corrosion sur les couches métallisées. Certaines AMC 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 précocement 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 accrue. Parmi les exemples figurent des puces intelligentes intégrant à la fois des capteurs et des circuits de traitement du signal associés. Bosch, fournisseur automobile de renommée mondiale, est l’un des principaux fabricants de tels semi-conducteurs. Dr. Kilian Bilger, directeur des technologies microsystèmes chez Bosch, évoque dans son exposé « MEMS - Capteurs pour l’Internet des objets » lors du congrès Cleanzone les défis liés à la fabrication. Il décrit la success story des MEMS en trois vagues : « Depuis 1995, Bosch développe des MEMS pour l’automobile, utilisés 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 sont principalement le coût, la taille et la consommation électrique. Les systèmes de capteurs futurs seront intelligents et connectés à Internet. Les systèmes de capteurs intelligents sont une composante clé pour de nouvelles applications dans l’Internet des objets et les 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, dans son exposé « OLED – La technologie de demain », analyse les grands défis que pose l’utilisation de luminaires en matériaux organiques à base de carbone dans la production en salle blanche.

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