Solmates op weg naar eerste productiemachine in de chipindustrie

Egbert van Hattem

Het jonge bedrijf Solmates, een spin-off van de Universiteit Twente, ontvangt van STW 200.000 euro om het opdampen van piëzolagen met laserdepositie verder op te schalen tot industrieel productieniveau.

‘Onze droom is piëzo-elementen in te bouwen in de chip, zodat deze niet alleen kan rekenen maar ook kan pompen, voelen en bewegen’, zegt ir. Arjen Janssens, directeur en medeoprichter van Solmates, dat eind 2006 is begonnen en inmiddels twaalf medewerkers telt. Piëzo-elementen zetten elektrische spanning om in een kleine vervorming en zijn gemeengoed in vele apparaten. Iedere mobiele telefoon heeft er minstens drie: voor de afstelling van het bandfilter, in de speaker en in de microfoon. Het zijn ingebouwde bulkonderdelen.

 

Door direct op de chip op te dampen via laserdepositie zijn ook nieuwe applicaties mogelijk, zoals micropompjes, microprojectoren en nieuwe ultrasone echokoppen. Bij laserdepositie wordt bronmateriaal met een laser beschoten waarna een dampplasma zich verspreidt door een procesruimte en neerslaat op een wafer aan de overkant. ‘Maar veel piëzomaterialen zijn moeilijk met standaardapparaten op te dampen’, zegt Janssens.

 

Bij nanotechnologisch onderzoeksinstituut Mesa+, waar de roots van Solmates liggen, is een lange onderzoekstraditie met laserdepositie. Het bedrijf bezit zes patenten, zowel op grote lijnen als op kritisch detailniveau. De piëzoafdeling van Solmates is relatief nieuw, maar timmert wel het meest aan de weg. Vergevorderd is de samenwerking met Océ, voor micropompen in nieuwe printerkoppen. ‘We willen aantonen dat we in een productiereeks van honderden wafers de functionaliteit op productieniveau kunnen garanderen’, zegt Janssens.

 

Maar een productiemachine moet precies passen in het gehele proces. Een mijlpaal is om in 2011 de eerste machine te leveren aan een mems-chipproducent. ‘Vanaf dan zal ons bedrijf nog meer op het ASML-model lijken: veel uitbesteden naar machinebouwers, ingenieursbureaus inschakelen voor simulaties en procesberekeningen, en ook levering van service.’

 

Het laserdepositieproces is intussen belangrijk opgeschaald van labniveau – 10×10 mm – naar wafers van 150 mm doorsnede. Janssens: ‘Mems-producenten willen op 8 inch (200 mm) nauwkeurige functionaliteit hebben. Bij het beschieten van het bronmateriaal komen nog onvoorspelbare componenten vrij. Die tasten de functionaliteit niet per se aan, maar zijn toch ongewenst. In het klein is het gelukt de laserbundel, de hardware en de procescondities te beheersen. Dus op grotere productieschaal kan dat ook.’