La stampa 3D ha il potenziale per rivoluzionare la produzione di apparecchiature scientifiche personalizzate a basso costo e numerose applicazioni autoprogettate sono già state realizzate e dimostrate. Tuttavia, l’applicabilità dei dispositivi stampati in 3D alle camere bianche utilizzate per la lavorazione dei semiconduttori non è così semplice, poiché l’ambiente controllato impone requisiti severi per i materiali e gli articoli consentiti. Questo lavoro indaga l’opportunità di utilizzare la stampa 3D in camere bianche analizzando tre polimeri potenzialmente adatti (acido polilattico (PLA), acrilonitrile butadiene stirene (ABS) e polipropilene (PP)) per due applicazioni che non richiedono particolare compatibilità chimica: a scatola di stoccaggio personalizzata per wafer singoli e posizionatore di wafer per un sistema di metrologia. L'attrezzatura progettata integra la selezione commerciale introducendo il supporto per campioni con forma o dimensione non standard e contemporaneamente riduce il prezzo delle attrezzature per camere bianche, spesso estremamente costose. I risultati mostrano che le singole scatole di wafer stampate in 3D da PLA e ABS generano meno particelle di un equivalente commerciale, mentre un po’ più particelle si trovano da un wafer conservato nella scatola di PP autostampata. Tuttavia, il numero di particelle su tutti i wafer è nello stesso ordine di grandezza, indicando che le scatole stampate in 3D non sono fonti significative di particelle. Il posizionatore del wafer 3D sembra causare un trascurabile aumento di particelle sul wafer manipolato, mentre l'abrasione delle parti meccaniche genera un numero maggiore di particelle che possono disperdersi nell'ambiente. Si consiglia quindi una pulizia regolare di tali parti e l'applicabilità in un ambiente di camera bianca dipenderà dai vincoli di pulizia. L’analisi elementare rivela che gli oggetti stampati in 3D non contengono altre impurità metalliche dannose oltre a quelle provenienti dai coloranti. Pertanto, i filamenti per stampa 3D con colore naturale dovrebbero essere preferiti per scopi in cui la contaminazione da metalli potrebbe rappresentare un problema, inclusa la lavorazione dei semiconduttori. Infine, i filamenti di stampa 3D considerati in questo studio hanno dimostrato di essere resistenti all’isopropanolo e all’acqua deionizzata, che è fondamentale per una pulizia efficiente per l’uso di oggetti stampati in 3D nelle camere bianche. I risultati dimostrano che semplici oggetti stampati in 3D, come scatole di wafer o pinzette, non sono fonti di contaminazione notevoli e, quindi, sono ugualmente adatti per l’uso in camere bianche come gli equivalenti commerciali.
- File sorgente per la scatola del wafer : file SCAD e STL inclusi per la scatola del wafer
- File sorgente per la scatola del posizionatore del campione : file SCAD e STL inclusi per la scatola del wafer
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