• Home
  • DEMCON
    • Profiel DEMCON
    • DEMCON Groep
    • Business Units
    • Hoe we werken
    • Subsidie programma’s
    • Maatschappelijk Verantwoord Ondernemen
  • Projecten
    • Hightech Systems
    • Industrial Systems
    • Medical Systems
    • Optomechatronic Systems
  • Actueel
    • Nieuwsberichten
    • Evenementen
  • Vacatures
  • Contact
nldeen
nldeen

DEMCON

≡
  • Home
  • DEMCON
    • Profiel DEMCON
    • DEMCON Groep
    • Business Units
    • Hoe we werken
    • Subsidie programma’s
    • Maatschappelijk Verantwoord Ondernemen
  • Projecten
    • Hightech Systems
    • Industrial Systems
    • Medical Systems
    • Optomechatronic Systems
  • Actueel
    • Nieuwsberichten
    • Evenementen
  • Vacatures
  • Contact

Short-stroke stage

Short-stroke, vacuum, positioning
 

Ook in de hightech telt naast de inhoud de verpakking, zo laat een project van DEMCON voor Mapper Lithography zien. In dit geval dient de verpakking niet om een glossy uitstraling op te dringen, maar juist om elektromagnetische uitstraling terug te dringen – tot minder dan een duizendste van de sterkte van het aardmagnetisch veld. DEMCON ontwikkelde er een uitgekiende ‘koektrommel’ voor en verzorgt ook de productie.

Mapper Lithography ontwikkelt en realiseert een machine voor elektronenbundellithografie, als alternatief voor de conventionele optische lithografie. DEMCON was vanaf het begin nauw betrokken bij de systems engineering en dacht bijvoorbeeld mee over de oplossing voor het metrologieframe. Ook stond DEMCON mede aan de wieg van een cruciale module, het Wafer Positioning System (WPS).

De ontwerpopgaven voor de WPS lagen in de waferdoorvoersnelheid en de waferpositionering. De voorgeschreven nauwkeurigheid vereist maximale onderdrukking van verstoringen tussen de wafer (in het WPS) en de elektronenbron (bevestigd aan het metroframe). Naast trillingsisolatie ten opzichte van de vloer wordt daarom een positiemeetsysteem met feedbackmechanisme naar de waferpositionering ingezet. DEMCON bepaalde mede de specificaties en het concept en bouwde in de eigen cleanroom een proof-of-principle, een prototype en later een werkend industrieel systeem. De uitdaging was om bij alle complexiteit – die inherent is aan elektronenbundellithografie – de module zoveel mogelijk passief te maken en het concept eenvoudig te houden.

Voor een volgende versie concentreerde DEMCON zich op een kritisch onderdeel van het WPS, de short-stroke stage, die subnanometerresolutie moet behalen. Belangrijke aandachtspunten waren een assemblage- en servicevriendelijke bekabeling, minimale warmtedissipatie door elektromotoren en magnetische afscherming van de elektronenbundel. Immers, voor het laten bewegen van het WPS worden elektromotoren gebruikt met permanente magneten, die de elektronenbundel kunnen verstoren.

Een speciale afscherming met behulp van een complex gevormde, uiterst strak getolereerde cilinder om elke motor moet die verstoring voorkomen. Samen met maakpartners ontwikkelde DEMCON het uitgekiende fabricageprocédé voor deze ‘koektrommel’. De cilinder wordt opgebouwd uit lagen van zogeheten mu-metaal: eerst met een laser uit plaat gesneden, vervolgens gewalst en dan met laserlassen aan elkaar bevestigd. Het geheel wordt uitgegloeid, om alle mechanische spanning eruit te halen, omdat het mu-metaal als magnetische afscherming alleen functioneert als het helemaal spanningsvrij is.

DEMCON is verantwoordelijk voor de serieproductie, inclusief kwalificatie, van de complexe short-stroke stage en z’n bijzondere verpakking. Mapper biedt nu aan DEMCON de ruimte om deze stage, of varianten daarvan, ook in andere markten te verkopen. Het doel is volumevergroting voor DEMCON en een daaruit voortvloeiende kostprijsverlaging voor Mapper. Dat was altijd al de rode draad in het enerverende ontwikkeltraject: met behoud van subnanometer-performance een commercieel interessante kostprijs realiseren. Zo hebben Mapper en DEMCON een langdurige en hechte relatie opgebouwd.

Dirk Tjepkema
"Breed en bijzonder op een smalle footprint"

Omdat DEMCON van eerste ontwikkeling tot serieproductie participeert, kunnen we voor Mapper een breed spectrum aan competenties inzetten. We maken niet alleen een ontwerp, maar verzorgen ook de (pre-)productie en regelen daarvoor de toelevering van onderdelen. Vanaf de beginfase werken we met Mapper samen, in nauwe afstemming, en proberen we snel en flexibel met oplossingen te komen.

De combinatie van ultra-hoogvacuüm en magnetisme maakt dit project voor mij het meest uitdagende van de laatste jaren. De grootste uitdaging was om lineaire elektromotoren toe te passen in een omgeving waar geen magnetische verstoring is toegestaan. Daarvoor hebben we wel enkele trucs moeten toepassen, zoals die ‘koektrommel’. Een hele opgave was ook om de stage met behuizing netjes in het beschikbare, krappe volume in te bouwen, vanwege de smalle footprint.

Trots ben ik er vooral op dat we de performance van de stage telkens hebben weten te verbeteren door ontwerpoptimalisaties, terwijl we tegelijk sterk op de kosten moesten letten. Bij elk onderdeel hebben we voortdurend de afweging gemaakt tussen technische specificatie en kostprijs. De benodigde reinheid van de onderdelen was daarbij een belangrijke factor. Ook de integratie van onze modules in de machine van Mapper was een aandachtspunt. Ja, je kunt wel zeggen dat we aan Design for Assembly, en Maintenance, hebben gedaan. Dat is Design for Mapper, met de volledige verantwoordelijkheid voor de short-stroke stage bij ons neergelegd.

Dirk Tjepkema
Mechatronic systems engineer

Showcases

Over DEMCON

DEMCON is een high-end technologieleverancier van producten en systemen, met als focusgebieden hightech, industrial systems & vision, robotic, optomechatronic en medical systems. DEMCON is een onderneming die opdrachtgevers met een breed scala aan competenties ondersteunt. Als system supplier kan DEMCON de hele behoefte van de klant afdekken, van proof-of-principle, prototype en pre-productie tot serieproductie. DEMCON is ISO 9001:2015 en ISO 13485:2016 gecertificeerd.

Bedrijven

  • DEMCON advanced mechatronics
  • DEMCON bunova
  • DEMCON industrial systems
  • DEMCON kryoz
  • DEMCON macawi respiratory systems
  • DEMCON metal injection moulding
  • DEMCON nymus3D
  • DEMCON production
  • DEMCON unmanned systems
  • Dutch United Instruments
  • Finapres Medical Systems
  • Hemics
  • Systec industrial systems
  • TSST

Volg ons

  • Facebook
  • LinkedIn
  • Twitter

© 2019 · Privacy statement