Atmosférické procesy při výrobě polovodičů

Inteligentní, efektivní a přesné: řešení pro procesy, jako je povlakování PR, mokré čištění, chemické leštění CMP a odplynování profukem.

Při výrobě polovodičů v atmosférických podmínkách hraje automatizace klíčovou roli. Kromě jiných sem patří procesy jako nanášení a odstraňování fotorezistů (fotorezistické povlaky a stripy), procesy čištění a chemického leštění CMP. Mnoho manipulačních a logistických procesů musí navíc být vysoce automatizovaných a spolehlivých.

Do tohoto prostředí nabízíme inovativní možnosti přesného řízení médií, šetrné manipulace s plátky a citlivé regulace sil, tlaku a profilů pohybu. Důraz je kladen na minimalizaci emise částic, vysokou stabilitu procesu a efektivní integraci. Ať se jedná o surové substráty, retikuly/SMIF, FOUP, hotové zpracované plátky v aplikacích Advanced Packaging, jako jsou flip-chip a hybridní spojování, nebo die-banky – s Festo můžete automatizovat své procesy bezpečně, efektivně a modulárně.

Aplikace v atmosférickém prostředí

Manipulace s plátky: prostorově úsporný přenos

Při manipulaci s plátky mezi zařízeními FOUP a Load-Lock používáme „invertovaný portál“ - tedy portál orientovaný "hlavou dolů". Tento kartézský robot rychle a spolehlivě přenáší plátky v atmosférickém prostředí. Manipulace je prostorově úsporná a lze ji integrovat i do stávajících EFEM (vybavení front-end).

Doporučené výrobky:
Elektrické pohony ELGD

Wafer Aligner: několik kroků v jednom

Automatický pneumatický nástroj přemísťuje polotovary plátků v závodě na výrobu polovodičů.

Na světě ojedinělý Wafer Aligner kombinuje koncový efektor a Aligner do jediného kompaktního celku. Vyniká šetrným zacházením, optimální opakovatelností a výjimečně malou velikostí. Automatické zařízení umístí plátek přímo na vidlici, rozpozná značky, například zářezy, plátek zorientuje a přesně vloží do procesní komory. Kombinace několika operací do jediného modulu zkracuje cykly, EFEM postačí výrazně méně místa a klesá počet zvedání a pokládání plátků. Bernoulliho efekt pro přisátí znamená téměř bezdotykovou orientaci plátku. Plátky lze také otočit („převrátit“) a vložit je zpět obráceně.

Smart Wafer-Pin-Lift-Control​: preciznost s detekcí síly

Pin Lift pro plátky přesně a bez otřesů polohuje s přesností až na jeden mikrometr. Substrátem lze také pohybovat end-to-end bez otřesů, aby se zabránilo takzvanému Wafer-Walk. Hlavní výhodou je, že systém rozpozná sílu potřebnou ke zvednutí plátku, např. z elektrostatického upínače (ESC). Riziko vzniku mikrotrhlin v plátku nebo dokonce úplného rozlomení plátku výrazně klesá. Pneumatické řešení je kompaktnější než elektrické, počet elektrických dílů jako jsou motory a jejich ovladače klesá, tepelné vyzařování je menší, neboť regulační ventily nemusí být umístěny přímo u procesní komory. Pomocí regulačních ventilů Festo lze řídit i specializované pohony pro hluboký podtlak.

Systém generuje a dodává data, která můžete použít ke sledování stavu. K dispozici jsou Vám algoritmy v nástroji „Festo AX“ s AI, můžete je integrovat do svého zařízení jako jednotlivé moduly nebo jako ucelený individualizovaný komplet.

Doporučené výrobky:
Ventilové terminály VTEP
Řídicí jednotky CPX-E
Čidla SDAT

N2 Profukování s MFC​: čistota s minimalizovanými rozměry

Pofukování FOUP v továrně na polovodiče s piezoelektrickými regulátory hmotnostního průtoku VEMD a VEFC Festo.

Profukování N2 pro vytvoření a udržování čisté atmosféry spolehlivě zabraňuje oxidaci vzdušným kyslíkem a kontaminaci částicemi. Pro každou aplikaci najdete správný systém, od malých až po veliké průtoky, např. pro FOUP. Portfolio obsahuje jednokanálové regulátory hmotnostního průtoku (MFC) a vícekanálové ventilové terminály s několika MFC. Pro EFEM, úložiště SMIF/FOUP nebo Die-Banks nabízíme profukopvání s mimořádně kompaktními rozměry. Systém generuje údaje, které můžete použít ke sledování jeho stavu, zejména stupně znečištění použitých filtrů. Vyhněte se neplánovaným odstávkám stroje a dále optimalizujte svůj proces.

Doporučené výrobky:
Regulátory hmotnostního průtoku VEMD, VEAD, VEFC, VTEP

Nanášení fotorezistů (PR) s regulací zpětného odsávání

Zařízení v továrně na výrobu polovodičů s ventilem Suck-Back Festo povlakuje polotovar plátku fotorezistem.

Při povlakovánísubstrátů fotolaky/fotorezisty (PR), které může být mimo jiné nákladné, udržují dávkovací ventily přesnou tloušťku vrstvy. Kvalita procesu je proto stabilní a opakovatelná, ekonomická efektivita je optimální. Funkce Suck-Back zabraňuje uvíznutí kapek na vnější straně hrotu trysky. Dávkování PR a vtahování posledních kapek je přesné,, a tak chrání citlivá média před atmosférickým kyslíkem.

Doporučené výrobky:
Dávkovací ventily VEAB a VTEP
Elektromagnetické ventily s oddělením média VYKA/ VYKC
Elektrické pohony EPCO a ERMO a příslušná čidla

Řízení procesních médií: spolehlivé systémy ventilů a čidel

V procesní komoře továrny na výrobu polovodičů se na polotovar plátku nanáší povlak. Proces řídí ventily a čidla Festo.

Ventily a čidla Festo řídí s vysokou přesností a účinností procesní média v dílčím zařízení, v připojení a WFE/nástroji. Ať se jedná o kejdu s abrazivními částicemi, mokré chemikálie, jako jsou kyseliny nebo zásady, vodu DI nebo rozpouštědla – nehledě na to, zda je instalace v suchém boxu, rozvaděči nebo přímo na nástroji – a nehledě na to, zda se zaměřujete na minimální plochu, čistotu částic, rychlé spínací časy nebo na zvláštní požadavky na prostředí, jako je vysoká teplota nebo chemické zatížení: dodáme Vám spolehlivé sestavy ventilů a řízení pro každou aplikaci – pro dlouhodobou a spolehlivou výrobu polovodičů.

Zařízení mohou generovat data, pomocí kterých můžete sledovat jejich stav. K dispozici jsou Vám algoritmy v nástroji „Festo AX“ s AI, můžete je integrovat do svého zařízení jako jednotlivé moduly nebo jako ucelený individualizovaný komplet.

Doporučené výrobky:
Ventily VTOC, MH1, MHA2 a VUVG/ VTUX
Čidla SPTE, SPAN a SPAF

Bowl Lift: pneumatické mikropolohování​

Polotovar plátku na zařízení Bowl-Lift Festo je potažen kapalinou. V pozadí pneumatické řídicí komponenty.

Takzvaný Bowl-Lift využívá pneumatické pohony, pomocí kterých lze kapalná procesní média cíleně oddělovat, znovu používat nebo řízeně likvidovat. Příslušné sběrné nádoby („Bowls neboli mísy“) jsou přesně umístěny a bezpečně drženy v závislosti na médiu nebo požadované výšce pro dávkování. Systém zároveň pomáhá výrazně omezit vibrace a otřesy při provozu celku.

Zařízení mohou generovat data, pomocí kterých můžete sledovat jejich stav. K dispozici jsou Vám algoritmy v nástroji „Festo AX“ s AI, můžete je integrovat do svého zařízení jako jednotlivé moduly nebo jako ucelený individualizovaný komplet.

Doporučené výrobky:
Ventilové terminály VTEP
Válce DFM
Řídicí jednotky CPX-E
Čidla SDAT

Přesná regulace tlaku a síly pro leštění

Při chemicko-mechanickém leštění (Chemical Mechanical Polishing = CMP) řídí pneumatická regulace dynamickou a velmi přesnou přítlačnou sílu mezi plátkem a lapovacím stolem. Piezo-ventily nepřetržitě regulují tlak a umožňují obzvláště šetrný přítlak a zvedání plátků. Ventily jsou ve spojení s čidly tlaku mimořádně přesné.

Doporučené výrobky:
Piezo-ventily VTEP a VEAB
Snímače tlaku SPAN
Elektromagnetické ventily s oddělením média, VYKC

Zavírání dveří: proporcionální řízení pohybu​

V zařízeních s mokrým procesem, jako jsou odstředivé čističky nebo linky pro povlakování, je důležité, aby dvířka do procesní komory spolehlivě fungovala. Zvláště důležité pro čistý prostor Clean room: musí plátky spolehlivě chránit před kontaminací i za neočekávaných podmínek – například při výpadku proudu nebo přívodu vzduchu – a zavírání samo nesmí být zdrojem částic. Zařízení Door-Shutter obsahují spolehlivé a přesné kruhové válce se speciálními mazivy pro automatické otevírání a zavírání. Pneumatické systémy také zajišťují bezpečnou aretaci. Použitá čidla poskytují spolehlivou zpětnou vazbu o poloze.

Doporučené výrobky:
Kruhové válce DSNU
Systémy Interlock VOFA, VTOC, MH1, VUVG/ VTUG, VTUX
Čidla SPTE, SPAN a SPAF

Váš úspěch je naším cílem: pomůžeme Vám inteligentní automatizací Vašich atmosférických procesů


Využijte znalostí našich specialistů v oblasti výroby polovodičů – bez ohledu na to, zda se jedná o výkonovou elektroniku, MEMS, logické nebo paměťové čipy a zda jsou plátky vyrobeny z křemíku, safíru nebo SiC (karbidu křemíku). Poradíme Vám individuálně s Vaší aplikací, ať se jedná o manipulaci s FOUP, dávkování PR nebo CMP. Společně vyvíjíme automatizaci, která dokonale odpovídá Vašim požadavkům a architektuře zařízení.

Známe výzvy, kterým čelíte, a pomáháme Vám automatizací, se kterou dosáhnete trvalého úspěchu:

  • Optimalizovaný front end: větší výkon EFEM s invertovanými portály. Manipulátor je mimořádně prostorově úsporný, odolný a představuje cenově výhodnou alternativu k běžným robotům Scara.
  • Odolné ventily: pojďte si popovídat o přesném a šetrném ovládání a regulaci s velmi čistými pneumaticky ovládanými ventily z materiálů PTFE a PFA.
  • Žádné odkapávání: ventily s funkcí Suck-Back brání odkapávání a dokážou tak přesné dávkovat PR.
  • Precizní odběr materiálu: s inovativními ventily můžete přesně regulovat přítlak – pro rychlý a přesný odběr materiálu.

Rychlý výběr výrobků pomocí nástrojů pro konstruktéry

Snižte spotřebu dusíku a energií!

Cenovému tlaku v polovodičovém průmyslu dokážete čelit! Udržitelně snížená spotřeba dusíku a energií zlepšuje Vaši uhlíkovou stopu při výrobě polovodičů. 


Přečtěte si článek na blogu

Časté dotazy

Jaká řešení jsou k dispozici pro atmosférické procesy, jako je povlakování PR, mokré čištění a CMP?

Pomáháme s atmosférickými procesy ve výrobě polovodičů, jako je povlakování PR, osvit, vyvolávání, mokré procesy a CMP. Můžete získat precizní automatizaci, například inverzní portály pro manipulaci se substrátem nebo retikulem/maskami, ventilovou techniku pro přesné a spolehlivé řízení a regulaci médií s ventily High-Purity z plastu nebo UHP ventily z ušlechtilé oceli, a také kompaktní pneumatické a elektrické pohony. Možnosti najdete například v samotném procesním nástroji, ale také v periferních zařízeních, jako jsou čisticí a manipulační systémy pro FOUP, SMIF nebo retikuly/masky, stejně jako skladovací technologie a řešení pro moderní balení, včetně FlipChip nebo hybridního lepení v Advanced Packaging..

Dodává Festo speciální řešení pro FOUP nebo SMIF nebo pro manipulaci se substrátem či s retikuly?

Nabízíme řadu specializovaných řešení pro manipulaci s FOUP, SMIF pody, substráty a retikuly ve vysoce automatizovaných továrnách na polovodiče. S invertovanými portály vytváříme prostorově úsporné a hospodárné EFEM, inovativní Wafer-Aligner s integrovanou schopností orientace urychlují proces vkládání a zkracují tak dobu cyklu. Pro FOUP dodáváme velmi výkonné systémy profukování s N2 s precizním řízením, volitelně jako jednokanálové nebo vícekanálové. Pomáhají zmenšit počet vst./výst. nebo ovládat několik MFC jediným síťovým modulem. Vyvíjíme kompaktní profukovací zařízení pro úložiště SMIF/ FOUP nebo Die-Banks, které přesně řídí i malé průtoky a udržují čistou ochrannou atmosféru.

Dodává Festo speciální řešení pro mokré procesy, jako je povlakování PR, vyvolávání a stripování resp. SpinClean?

Pro mokré procesy, jako je povlakování PR coating, vyvolávání, stripování nebo SpinClean poskytujeme speciální možnosti. Ventily a čidla Festo mohou velmi precizně a účinně řídit Vaše ventily High-Purity vyrobené z materiálů PFA, PTFE, PVDV či PP neboušlechtilé oceli. Díky obzvláště šetrnému ovládání také s dlouhou životností. Zařízení mohou generovat data, pomocí kterých můžete sledovat jejich stav. K dispozici jsou Vám algoritmy v nástroji „Festo AX“ s AI, můžete je integrovat do svého zařízení jako jednotlivé moduly nebo jako ucelený individualizovaný komplet.
Ať se jedná o instalaci do suchého boxu, rozvaděče nebo přímo na nástroj, bez ohledu na to, zda se zaměřujete na minimální rozměry, čistotu částic, rychlost, speciální požadavky na prostředí, jako je vysoká teplota nebo zatížení chemikáliemi, nabízíme správné řešení pro každou aplikaci. Dávkujte agresivní chemikálie, ventily se zpětným odsáváním zabraňují odkapávání při dávkování PR a zaručují přesné dávky média. Pro procesy SpinCleaning dodáváme pneumatické pohony, které ovládají Bowl-Lift a plynule nastavují ochranný kryt proti rozstřiku nebo odlučovač médií do požadované polohy. Pomáháme se spolehlivým, efektivním řízením procesů bez kontaminace. Pro Vás se jedná o další příspěvek k udržitelné výrobě. Pomocí inovativní technologie ventilů můžete přímo s Festo šetřit elektrickou energii a snížit svou CO2 stopu. Rádi Vám pomůžeme na cestě„zelené továrně“.

Nabízí Festo speciální řešení pro procesy nebo stroje CMP (mechanické chemické leštění)?

Pro procesy CMP dodáváme speciální řešení, která plní požadavky na maximální preciznost a dynamiku, zejména v oblasti Advanced Packaging. Piezoventily velmi přesně řídí přítlak, který je rozhodující pro kontrolovaný a rovnoměrný odběr materiálu. Technologie napomáhá vysoké kvalitě procesu, minimalizuje počet neshodných výrobků a zrychluje procesy. Zabýváme se také zlepšováním účinnosti a disponibility zařízení CMP, například ve spojení s tzv. conditioner-pads nebo inteligentními automatizačními komponenty.

Co nabízí Festo pro obecnou automatizaci výroby polovodičů?

Nabízíme komplexní automatizaci všech oblastí a procesních kroků ve výrobě polovodičů. Například v inovativních závodech se podílíme na technologickém pokroku prostřednictvím vlastního výzkumu a průkopnických výrobků. V SubFab pomáháme se spolehlivým zásobováním médii a stabilními procesy, jako je čištění odpadních vod nebo odpadních plynů. Automatizace s přesnými ventily, inteligentními pohony a kompletními manipulační systémy spolehlivě přispívají ke stabilitě, rychlosti a energetické účinnosti výrobních procesů.

Využijte data, která komponenty generují, a sledujte stav stroje nebo optimalizujte svoje procesy – použijte Festo AI „Festo AX“, ať už jako samostatný modul pro speciální aplikaci, nebo jako individuální celkové řešení pro celé Vaše zařízení.

Snižte spotřebu energie ve svém zařízení a v celé továrně pomocí inovativní technologie Festo. Ušetřete s námi dvakrát! Snižte spotřebu energie v zařízení a optimalizujte spotřebu stlačeného vzduchu / CDA (procesního vzduchu)a inertních plynů. Jsme Vaším partnerem pro snižování emisí CO2.

Nabízí Festo řešení pro Advanced Packaging?

Nabízíme inovativní možnosti pro Advanced Packaging, která hrají klíčovou roli v moderních čipech, jako jsou HBM. Pro procesy, jako je lepení flip-chipů nebo fúzní/hybridní lepení, dodáváme přesné pohony pro manipulaci, které zabraňují „vytlačení“ při lepení. Využijte přesné pohony, s nimiž docílíte precizních pohybů s přesností na 1 µm.
Změřte průhyb plátků (pokřivené plátky) a vyrovnejte je do sklíčidla (chuck).

Sledujte procesy a stav stroje pomocí Festo AX. Využijte inovativní technologie Festo pro fúzní/hybridní spojování a zvyšte spolehlivost a kvalitu procesů v náročném Advanced Packaging.