半導体製造における高真空プロセス

信頼性, クリーンルーム対応, 高精度:ALD向け自動化ソリューション, Dry Etch & Co.

高真空プロセスはチップや半導体製造における多くの重要な工程の基礎となっています。 非常に繊細な環境では微小な粒子でさえプロセスを混乱させたり部品を損傷させたりする可能性があるため、最大限の精度, 純度, 再現性が不可欠です。 Festoはこのような要求に応えるべく技術的にリードし、信頼性が高く、一貫してクリーンルームに対応するオートメーションソリューションを提供しています。

高真空での典型的なアプリケーションには蒸着, エッチング, イオン注入などのプロセスがあります。 多くの場合、10-⁶ ~ 10-⁸ mbarの圧力範囲で行われ、耐材料性, 温度制御, スピード, プロセスガス制御の繰り返し精度が最も要求されます。 革新的なコンポーネントとシステムソリューションでFestoはお客様のプロセス品質を保証し、ダウンタイムを最小限に抑え、最大の歩留まりを達成するサポートをしています。 温度安定性ガスバルブ, 低パーティクルウェハハンドリング, エネルギー効率に優れたアクチュエータなど、既存のシステムにシームレスに統合でき、同時にさらなる技術開発の余地も提供するソリューションを提供しています。

半導体産業における高真空製造プロセス

FOUPとEFEMのパージ:汚染からの保護

300mmウェハ用FOUPの窒素フラッディングは酸化とパーティクル汚染を防ぐために搬送容器をフラッシングします。 EFEMでは層流が発生し、EFEMモジュール内でパーティクルが下方にコイルされるため、ウェハ上にパーティクルがないことが保証されます。

Festoの製品:VEAD, VEFC, VEMDなどのピエゾ技術による高効率バルブ

ロードロック再生:正確な真空制御

大気圧と高真空間のロック、いわゆるロードロックは大気圧でウェハを挿入し、排気した後、搬送チャンバーに送ります。 完成したウェハもこのようにしてEFEMに戻されます。 そのためにロードロックは再び静かに換気されます。 Festoバルブは再生プロセスを定義済みの圧力カーブに沿って正確に制御します。 これにより、乱流や熱応力を防ぎ、機械的負荷を軽減することができます。

推奨製品:フローコントローラVEAD, マスフローコントローラVEFC

ウェハハンドリング:省スペース搬送

FestoはFOUPとLoad-Lockの間のウェハハンドリングに「倒立ガントリ」を採用しています。 この直交ロボットは大気環境下でのウェハの安全かつ高速な移動を保証します。 このソリューションは省スペースで既存のEFEMへの統合に最適である。

推奨製品電動アクチュエータELGD

ガスボックス内のプロセスガス制御:正確なガスフロー

各プロセスチャンバーには1つ以上の関連ガスボックスがあります。 これは高純度ステンレスバルブを使用して、必要なプロセスガスを制御したり、混合ガスを生成したりするシステムの部分です。

Festoはこのアプリケーションのために設置スペース, 耐用年数, スイッチング速度の再現性などの要求を満たす特殊バルブを提供しています。

推奨製品バルブターミナル VTOC, シングルバルブ MH1

高温でのALDプロセスガス制御:ms単位の応答性

原子層蒸着(ALD)装置ではガスバルブへの要求が特に高くなります。 プロセスガスの導入, 不活性ガスによるコイルパージ 高温のガス流体はバルブ技術に高い負荷をかけます。 再現性のある安定したALDプロセスのための理想的なソリューションとして、流体バルブのパイロット制御用の特別なMH2クイックアクションバルブは120 ℃までの周囲温度で承認されています。

推奨製品です:クイックアクションスイッチングバルブ MH2

ピンリフト:力検出による高精度

高真空下でのピンリフトは1台または3台の同期アクチュエータによってプロセスチャンバー内でのウェハの低振動位置決めを可能にします。 振動を伴わない基板のポジションマーカー移動も、最大1マイクロメートルの精度で可能です。 空気圧ソリューションは低振動で動作するため、いわゆるウェハウォークを避けることができます。 Festoのソリューションの利点はシステムがESCからウェハを持ち上げるのに必要な力を認識することです。 これにより、ウェハのマイクロクラックや、ウェハの完全な破損のリスクを大幅に低減することができます。 空気圧ソリューションは電気システムよりもコンパクトで必要なバルブターミナルとその制御をプロセスチャンバーから離れたポジションに配置できるため、チャンバー近くのモータなどの電動コンポーネントを減らすことができます。

推奨製品バルブターミナルVTEP, 開ループ制御ユニットCPX-E, センサポジショントランスミッタ SDAT-MHSSDAT

スマートゲートバルブ制御:低振動, 高速

このソリューションはトランスファーバルブやスリットバルブとしても知られるゲートバルブの開閉時の振動を大幅に低減します。このシステムはサイクルタイムに影響を与えることなく、スムーズな始動と制動を可能にする。 アングルバルブもこの方法で効率的に制御できます。

ピンリフト:コンパクトで熱投入なし

ピンリフトは特にコーティングシステムで使用されます。 このシステムはプロセスチャンバー内の基板またはウェハがプラズマとシャワーヘッドに対して正しい位置にアライメントされていることを保証します。

電気的ソリューションに加え、空気圧アクチュエータによるアライメントも可能です。 空気圧ソリューションの利点は一般的に設置面積が小さく、モータコントローラやモータなどの熱源を節約できることだ。

冷却と焼き戻し:-80 ℃ ~ +100 ℃

多くの半導体製造プロセスにおいて、正確な適正温度は極めて重要である。 一方では安定した安全なプロセスのためにウェハを必要な温度にするために静電ウェハチャック(ESC)を正確に加熱する必要があります。 一方、プラズマジェネレータやプロセスチャンバーなどのシステムコンポーネントは長期にわたって確実に動作するために冷却が必要である。 VZXAバルブは-80 ℃ から +100 ℃ の間で冷却加熱流体を確実に調整します。 バルブは単体バルブとして、またはカスタマイズされたバルブブロックとして、フレキシブルに使用することができます。

推奨製品アングルシートバルブアングルシートバルブ VZXAVZXA

カバーリフト:安全な開閉

各プロセスチャンバー, ロードロック, トランスファーチャンバーにはカバーがあり、必要に応じて開けることができます。 サービスやメンテナンスのためにカバーを安全に開閉できなければならない。 Festoは既存のシステムに柔軟に統合できる電気と空気圧のソリューションを提供しています。 必要に応じてセキュリティ技術を追加することもできます。

高真空での安全なプロセスで歩留まりを高める


真空アプリケーションのためのカスタマイズされた自動化ソリューションで半導体製造の課題を克服してください。 これにより、品質とサイクルタイムを向上させ、歩留まりを最大化しながら、現在のプロセスを持続的に安定させることができます。

私たちの技術なら、競争に勝つ品質が保証されます:

  • 冷却と焼き戻し最適なコーティングとエッチング結果を得るためにFestoのソリューションはウェハチャック, プロセスチャンバー, プラズマビームを正確に適切な温度にします。
  • 高温プロセスガスの制御バルブ, クラシックガススティック, ALD バルブなど、あらゆる用途にカスタマイズされたバルブ技術でお客様をサポートします。
  • 穏やかなハンドリングによる歩留まりの向上:空気圧ウェハハンドリング中の革新的な力検知により、Festoのソリューションはエネルギー投入を最小限に抑えながら、マイクロクラックや割れによる不合格品を減らすことができます。

適切なエンジニアリングツールによる迅速な製品選定

ピエゾテクノロジーで窒素消費量を削減

Festoのブログ記事「ピエゾテクノロジー搭載バルブによる窒素消費量の削減」ではVEFCとVEADでFOUPをフラッシュする際に窒素消費量を75%まで削減できる方法をご紹介しています。 これらのバルブは不活性ガス注入用に特別に開発されたもので高動力, 低パーティクル発生, 長寿命といった利点を備えています。


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よくある質問

半導体製造における高真空領域にはどのようなプロセスがあり、そのためにどのようなソリューションを提供しているのでしょうか?

半導体製造において、蒸着, イオン注入, ドライエッチングなどの高真空プロセスやウェハフロントエンド装置(WFE)は特に高い純度, アウトガス, 信頼性が要求されます。 真空に対応したアクチュエータ, バルブ, ハンドリングシステムは高温や腐食性の強い流体などの過酷な条件下でも正確かつ安全に作動します。 Festoのコンポーネントは低パーティクルであり、狭い設置スペースにも柔軟に組み込むことができます。 半導体業界における長年の経験を活かし、効率的で再現性が高く、フェールセーフなプロセスの設計をサポートします。

高真空プロセスにおけるプロセスガスのハンドリングとドージングについて教えてください。

高真空プロセスではプロセスガスの安全なハンドリングが不可欠です。 ガスは通常、腐食性や反応性があり、常に健康に有害である。 原則として、可能な限り最高の繰り返し精度で正確に開始することが各工程の成功のキーとなる。 これはキャリアガス, クリーニングガス, エッチングプロセスや高ダイナミックALD(Atomic Layer Deposition)プロセスの実際のプロセスガスに関係なく適用されます。 Festoは高温アプリケーション用のガススティックやALDバルブのような空気圧バルブを経済的に制御するための最適なソリューションを提供します。 あらゆる用途に最適なバルブ技術をご用意しています。

ツールプラットフォーム, ロードロック, トランスファーチャンバー, そして半導体製造における実際の真空アプリケーションにはどのようなものがありますか?

スリットバルブ, ゲートバルブ, トランスファーバルブをスマートに制御することで工具内の振動を大幅に低減し、パーティクルの発生やパーティクルのスタッタリングを最小限に抑える。 これはバルブシールの保護にもなる。 スリットバルブやトランスファーバルブに加え、アングルバルブも空気圧で制御することができます。 もうひとつの重要な用途はロードロックなどの真空チャンバーの再生である。 Festoの経済的な不活性ガス用マスフローコントローラ(MFC)は確実で優しく再生します。

ウェハのような基板を取り扱うためにどのような特別なソリューションを提供していますか?

300 mm シリコンウェハ, 150/200 mm SiCウェハ, または高度なパッケージングのパネルなど、基板のハンドリングに特化したソリューションを提供します。 主な用途は高真空チャンバー用の空気圧式ピンリフトです。 これにより、ウェハをマイクロメートルレベルで静かに端から端まで移動させたり、ポジションマーカーを調整したりすることができます。 その他のソリューションにはペデスタルリフトや、限られたスペースで正確なアライメントを行うためのアライナー一体型コンパクトウェハエンドエフェクターなどがあります。

高真空プロセスにおける温度制御のために私たちは何を提供しますか?

プロセスガス, 基板, プロセスコンポーネントの正確な温度制御はコーティングとエッチングプロセスの品質にとって極めて重要です。 気温の上昇は半導体メーカーにとってますます大きな課題となる。  例えば、ウェハチャック(静電チャック/ESC), プロセスチャンバー, あるいはプラズマソースやRFジェネレータを、安全かつ効率的に冷却またはテンパリングできるインテリジェントな温度制御ソリューションを提供しています。 Festoのシステムは信頼性の高い温度制御を可能にし、安定したプロセス, 歩留まりの向上, システムの長寿命化を実現します。