Os processos de alto vácuo são a base de muitas etapas críticas na produção de chips e semicondutores. Em ambientes altamente sensíveis, onde até mesmo as menores partículas podem interromper processos ou danificar componentes, a máxima precisão, pureza e repetibilidade são essenciais. A Festo oferece soluções de automação precisamente adaptadas a esses requisitos - com tecnologia de ponta, confiáveis e consistentemente compatíveis com salas limpas.
As aplicações típicas em alto vácuo incluem processos como deposição, gravação ou implantação de íons. Eles geralmente ocorrem em faixas de pressão entre 10-⁶ e 10-⁸ mbar e impõem as mais altas exigências de resistência do material, controle de temperatura, velocidade e repetibilidade do controle de gás do processo. Com inovadores componentes e soluções de sistemas, a Festo auxilia seus clientes a garantir a qualidade de seus processos, minimizar os tempos de parada e alcançar o máximo rendimento. Sejam válvulas de gás com temperatura estável, manuseio de wafers com baixo teor de partículas ou atuadores energeticamente eficientes: fornecemos soluções que podem ser perfeitamente integradas aos sistemas existentes e ainda oferecem espaço para desenvolvimento tecnológico adicional.
O dreno com nitrogênio dos FOUPs para wafers de 300 mm envolve a lavagem do recipiente de transporte para evitar a oxidação e a contaminação por partículas. Nos EFEMs é gerado um fluxo laminar que transporta as partículas para baixo no interior do módulo EFEM, garantindo assim a ausência de partículas no wafer.
Nossos produtos: válvulas altamente eficientes com tecnologia piezoelétrica, como VEAD, VEFC, VEMD.
Na comporta entre a área atmosférica e o alto vácuo, a chamada Load-Lock, um wafer é inserido, evacuado e, em seguida, colocado na câmara de transferência à pressão atmosférica. Os wafers acabados também retornam aos EFEM dessa forma. Para isso, a Load Lock é novamente ventilada com cuidado. As válvulas Festo controlam o processo de regeneração com precisão ao longo de curvas de pressão predefinidas. Isso evita turbulência e tensões térmicas, e reduz as cargas mecânicas.
Produtos recomendados: controlador de fluxo VEAD, controlador de fluxo de massa VEFC
A Festo conta com um "pórtico invertido" para a manipulação de wafers entre FOUP e Load-Lock. Esse robô cartesiano garante o movimento rápido e seguro dos wafers em um ambiente atmosférico. A solução economiza espaço e é ideal para integração em EFEMs existentes.
Produtos recomendados: eixo elétrico ELGD
Cada câmara de processo possui uma ou mais caixas de gás associadas. Essa é a parte do sistema na qual os gases de processo necessários são controlados, ou misturas de gases são produzidas, por meio de válvulas de aço inoxidável de alta pureza.
A Festo oferece válvulas especiais para essa aplicação que atendem aos requisitos de espaço de instalação, vida útil e reprodutibilidade das velocidades de comutação.
Produtos recomendados: terminal de válvulas VTOC, válvula única MH1
Nos sistemas de deposição de camada atômica (ALD), as demandas sobre as válvulas de gás são particularmente altas. O processo sempre requer uma sequência idêntica com repetibilidade máxima em poucos milissegundos: a introdução dos gases de processo, seguida da lavagem com gás inerte. As altas temperaturas dos meios gasosos representam um desafio para a tecnologia da válvula. Como solução ideal para um processo ALD repetível e estável, a válvula de comutação rápida MH2 especial para controle de piloto das válvulas de meios possui certificação para temperaturas ambientes de até 120 °C.
Produtos recomendados: válvula de comutação rápida MH2
O Pin-Lift de wafers em alto vácuo permite o posicionamento de baixa vibração do wafer dentro da câmara de processo, seja com um atuador ou com 3 atuadores sincronizados. O movimento de posicionamento do substrato sem vibrações também é possível com uma precisão de até um micrômetro. As soluções pneumáticas trabalham com baixa vibração, evitando o chamado "wafer walk". A vantagem da solução da Festo é que o sistema detecta a força necessária para levantar o wafer do ESC. Isso reduz significativamente o risco de microfissuras no wafer ou até mesmo de quebra completa do wafer. A solução pneumática é mais compacta do que os sistemas elétricos e reduz os componentes elétricos, como motores próximos à câmara, pois o terminal de válvulas necessário e seu controle podem ser posicionados a uma distância maior da câmara de processo.
Produtos recomendados: terminal de válvulas VTEP, controlador programável CPX-E, sensor SDAT
A solução reduz significativamente as vibrações durante a abertura e o fechamento de válvulas de gaveta, também conhecidas como válvulas de transferência ou de fenda. O sistema permite a partida e a frenagem suaves sem afetar o tempo de ciclo. As válvulas angulares (angle valves) também podem ser controladas de forma eficiente dessa maneira.
O ascensor de pedestal é utilizado principalmente em sistemas de revestimento. O sistema assegura que o substrato ou wafer esteja alinhado na posição correta em relação ao plasma e ao chuveiro, na câmara de processo.
Além das soluções elétricas, também oferecemos a opção de realizar o alinhamento com um atuador pneumático. A vantagem aqui é que as soluções pneumáticas geralmente ocupam menos espaço e economizam em fontes de calor, como controladores do motor ou motores.
A temperatura exata e correta é crucial em muitos processos de fabricação de semicondutores. Por um lado, o Wafer Chuck eletroestático (ESC) deve ser aquecido com precisão para que os wafers atinjam a temperatura necessária para processos estáveis e seguros. Por outro lado, os componentes do sistema, como o gerador de plasma ou a câmara de processo, precisam de resfriamento para operar de forma confiável a longo prazo. A válvula VZXA regula os meios de resfriamento e aquecimento entre -80 °C e +100 °C de forma confiável. As válvulas podem ser empregadas de forma flexível - como válvulas individuais ou em blocos de válvulas personalizados.
Produtos recomendados: válvula de assento angular VZXA
As câmaras de processo, Load-Locks e câmaras de transferência possuem uma tampa que pode ser aberta, se necessário. Para manutenção ou serviços, a tampa deve poder ser aberta ou fechada com segurança. A Festo oferece soluções elétricas e pneumáticas que podem ser integradas de forma flexível aos sistemas existentes. A tecnologia de segurança pode ser complementada, se necessário.
Domine os desafios de sua produção de semicondutores com nossas soluções de automação personalizadas para aplicações a vácuo. Com elas, você estabiliza seus processos atuais de forma duradoura e aumenta a qualidade e os tempos de ciclo, maximizando o rendimento.
Com nossas tecnologias, você aposta na qualidade que cria o diferencial competitivo:
Em nosso artigo do blog "Reduzindo o consumo de nitrogênio graças às válvulas com tecnologia piezoelétrica", você fica sabendo como é possível reduzir o consumo de nitrogênio em até 75 % na lavagem de FOUPs com VEFC e VEAD. Essas válvulas foram especialmente desenvolvidas para a dosagem de gases inertes e oferecem vantagens como alta dinâmica, baixa geração de partículas e longa vida útil.
Na produção de semicondutores, os processos de alto vácuo e os equipamentos de front-end de wafer (WFE), como deposição, implantação de íons ou gravação a seco, exigem padrões particularmente altos de pureza, liberação de gases e confiabilidade. Oferecemos soluções de automação especialmente desenvolvidas para esse fim: atuadores, válvulas e sistemas de manipulação compatíveis com vácuo que funcionam com precisão e segurança, mesmo sob condições extremas, como altas temperaturas ou meios agressivos. Nossos componentes possuem baixa liberação de partículas e podem ser integrados de forma flexível, mesmo em espaços de instalação estreitos. Com nossa experiência de muitos anos na indústria de semicondutores, nós o apoiamos no projeto de processos eficientes, reproduzíveis e à prova de falhas.
O manuseio seguro dos gases é essencial em processos de alto vácuo. Os gases envolvidos são geralmente corrosivos ou reativos e sempre prejudiciais à saúde. Como regra geral, a introdução precisa com a melhor repetibilidade possível é a chave para o sucesso de cada etapa do processo. Isso se aplica independentemente de ser um gás de transporte, de limpeza ou o próprio gás de processo para um processo de gravação ou um processo ALD (Atomic Layer Deposition) altamente dinâmico. A Festo lhe oferece a solução certa para o controle econômico de suas válvulas pneumáticas UHP, gas sticks clássicos ou válvulas ALD para aplicações de alta temperatura. Temos a tecnologia de válvulas certa para cada aplicação.
O controle inteligente de válvulas de fenda, válvulas de gaveta e válvulas de transferência reduz significativamente a vibração na ferramenta e minimiza tanto a geração de partículas quanto o chamado "particle stuttering". Isso também protege a vedação da válvula. Além das válvulas de fenda e de transferência, as válvulas angulares também podem ser controladas pneumaticamente. Outra aplicação importante é a regeneração de câmaras de vácuo, como as Load Locks, por exemplo. Os econômicos controladores de fluxo de massa (MFC) da Festo para gases inertes possibilitam uma regeneração confiável e suave.
Sejam wafers de silício de 300 mm, wafers de SiC de 150/200 mm ou painéis em Advanced Packaging, oferecemos soluções especializadas para o manuseio de substratos. Uma aplicação essencial é o nosso Pin-Lift pneumático para câmaras de alto vácuo. Ele permite que os wafers sejam movidos suavemente de ponta a ponta ou posicionados no processo com precisão micrométrica - com força controlada, aporte mínimo de energia e sem controladores de motor adicionais próximos à câmara. Outras soluções incluem ascensores de pedestal e efetores de extremidade de wafer compactos com alinhadores integrados para alinhamento preciso em espaços confinados.
O controle preciso da temperatura dos gases de processo, dos substratos e dos componentes de processo é crucial para a qualidade dos processos de revestimento e gravação. O aumento da temperatura representa um desafio crescente para os fabricantes de semicondutores. Oferecemos soluções inteligentes de controle de temperatura, com as quais, é possível resfriar ou temperar, por exemplo, Wafer Chucks (Electrostatic Chucks / ESC), câmaras de processo ou até mesmo fontes de plasma ou geradores de RF, com segurança e eficiência. Nossos sistemas permitem um controle de temperatura confiável - para processos estáveis, rendimentos mais altos e vida útil mais longa para seus sistemas.