고진공 공정은 칩 및 반도체 생산에서 여러 중요한 단계의 기초가 됩니다. 아주 작은 입자라도 공정을 방해하거나 구성 요소를 손상시킬 수 있는 매우 민감한 환경에서는 최고의 정밀도, 순도 및 반복성이 필수적입니다. Festo는 이러한 요구 사항에 정확하게 부합하는 기술적으로 선도적이고 안정적이며 일관되게 클린룸과 호환되는 자동화 솔루션을 제공합니다.
고진공의 일반적인 응용 분야에는 증착, 에칭 또는 이온 주입과 같은 공정이 포함됩니다. 이러한 공정은 10-⁶~10-⁸mbar의 압력 범위에서 흔히 이루어지며 재료 저항, 온도 제어, 속도 및 공정 가스 제어의 반복 정확도에 대한 요구가 가장 높습니다. 혁신적인 구성 요소와 시스템 솔루션을 통해 Festo는 고객이 공정 품질을 확보하고 가동 중단 시간을 최소화하며 최대 수율을 달성할 수 있도록 지원합니다. 온도 안정 가스 밸브, 저입자 웨이퍼 처리 또는 에너지 효율적인 드라이브 등 기존 시스템에 원활하게 통합할 수 있는 솔루션을 제공하는 동시에 후속 기술 개발의 여지를 제공합니다.
300mm 웨이퍼용 FOUP의 질소 플러딩에는 산화 및 입자 오염을 방지하기 위해 운반 용기를 세척하는 작업이 포함됩니다. EFEM에서는 층류 유속(laminar flow rate)이 발생하여 EFEM 모듈 내에서 입자를 아래쪽으로 씻어내어 웨이퍼에 입자가 남지 않도록 합니다.
대기압에서 대기 영역과 고진공 사이의 잠금 장치, 소위 Load-Lock을 통해 웨이퍼를 삽입하고 배기시킨 다음 이송 챔버에 넣습니다. 가공이 완료된 웨이퍼도 이러한 방식으로 EFEM으로 반환됩니다. 이를 위해 Load Lock이 다시 부드럽게 배기됩니다. Festo 밸브는 사전 정의된 압력 변동 곡선을 따라 재생 공정을 정밀하게 제어합니다. 이를 통해 난기류와 열 스트레스를 방지하고 기계적 부하를 줄일 수 있습니다.
추천 제품: 유량 컨트롤러 VEAD, 질량 유량 컨트롤러 VEFC
Festo는 FOUP과 Load-Lock 사이의 웨이퍼 처리를 위해 '인버티드 갠트리(inverted gantry)'를 사용합니다. 이 데카르트 로봇은 대기 환경에서 웨이퍼를 안전하고 빠르게 운반합니다. 이 솔루션은 공간을 절약할 수 있으며 기존 EFEM에 통합하기에 이상적입니다.
추천 제품: 전기식 축 ELGD
각 공정 챔버에는 하나 이상의 관련 가스박스가 있습니다. 고순도 스테인리스 스틸 밸브를 사용하여 필요한 공정 가스를 제어하거나 가스 혼합물을 생산하는 시스템 파트입니다.
Festo는 설치 공간, 수명 및 전환 속도의 재현성에 대한 요구 사항을 충족하는 이 애플리케이션을 위한 특수 밸브를 제공합니다.
ALD(Atomic-Layer-Deposition) 시스템에서는 가스 밸브에 대한 요구가 특히 높습니다. 이 공정은 항상 수 밀리초 이내에 최대 반복 정확도를 가진 동일한 순서, 즉 공정 가스를 도입한 다음 불활성 가스로 퍼징하는 순서를 필요로 합니다. 기체 매체의 높은 온도는 밸브 장치에 높은 부하를 가합니다. 반복 가능하고 안정적인 ALD 공정을 위한 이상적인 솔루션인 특수 고속 전환 MH2 밸브는 최대 120 °C의 주변 온도에서 매체 밸브의 파일럿 제어용으로 승인되었습니다.
추천 제품: 고속 전환 밸브 MH2
고진공에서 웨이퍼 Pin-Lift를 사용하면 단일 드라이브 또는 3개 동기화 드라이브를 사용하여 공정 챔버 내에서 웨이퍼의 저진동 포지셔닝이 가능합니다. 최대 1마이크로미터의 정밀도로 진동 없이 기판의 포지셔닝 요소 이동도 가능합니다. 공압식 솔루션은 낮은 진동으로 작동하므로 소위 웨이퍼 워크(wafer walk)가 발생하지 않습니다. Festo 솔루션의 장점은 시스템이 ESC에서 웨이퍼를 들어 올리는 데 필요한 힘을 인식한다는 점입니다. 이렇게 하면 웨이퍼에 미세 균열이 생기거나 웨이퍼가 완전히 파손될 위험이 크게 줄어듭니다. 공압 솔루션은 전기 시스템보다 콤팩트하며 필요한 밸브 터미널과 제어 장치를 공정 챔버에서 더 먼 거리에 배치할 수 있기 때문에 챔버에 가까운 모터와 같은 전기 부품을 줄일 수 있습니다.
이 솔루션은 트랜스퍼 밸브 또는 슬릿 밸브라고도 하는 게이트 밸브를 열고 닫을 때 진동을 크게 줄여줍니다. 이 시스템은 사이클 시간에 영향을 주지 않고 부드러운 시동과 제동을 가능하게 합니다. 이러한 방식으로 앵글 밸브도 효율적으로 제어할 수 있습니다.
페데스탈 리프트(pedestal lift)는 특히 코팅 시스템에서 사용됩니다. 이 시스템은 공정 챔버의 기판 또는 웨이퍼가 플라즈마 및 샤워 헤드와 관련하여 올바른 위치에 정렬되도록 합니다.
전기 솔루션 외에도 공압 드라이브로 정렬을 실현하는 옵션도 제공합니다. 공압 솔루션은 일반적으로 설치 공간이 더 작고 모터 컨트롤러나 모터와 같은 열원을 절감할 수 있다는 장점이 있습니다.
많은 반도체 제조 공정에서 정확한 적정 온도는 매우 중요합니다. 한편으로는 안정적이고 안전한 공정을 위해 웨이퍼를 필요한 온도로 가열하기 위해 ESC(Electro-Static-Wafer Chuck)을 정밀하게 가열해야 합니다. 반면 플라즈마 발생기나 공정 챔버와 같은 시스템 구성 요소는 장기간 안정적으로 작동하기 위해 냉각이 필요합니다. VZXA 밸브는 -80 °C~+100 °C 사이에서 냉각 및 가열 매체를 안정적으로 조절합니다. 밸브는 개별 밸브 또는 맞춤형 밸브 블록으로 유연하게 사용할 수 있습니다.
추천 제품: 앵글 시트 밸브 VZXA
각 공정 챔버와 Load-Lock 및 이송 챔버에는 필요한 경우에 열 수 있는 커버가 있습니다. 유지보수 또는 서비스를 위해 커버를 안전하게 열고 닫을 수 있어야 합니다. Festo는 기존 시스템에 유연하게 통합할 수 있는 전기 및 공압 솔루션을 모두 제공합니다. 필요한 경우, 안전 기술을 추가할 수 있습니다.
진공 애플리케이션을 위한 맞춤형 자동화 솔루션으로 반도체 생산의 문제를 해결하세요. 이를 통해 현재 공정을 지속적으로 안정화하면서 품질과 사이클 타임을 개선하고 수율을 극대화할 수 있습니다.
훼스토의 기술을 활용하면 경쟁에서 우위를 점할 수 있는 품질을 확보할 수 있습니다:
"피에조 기술이 적용된 밸브로 질소 소비량 줄이기"라는 블로그 게시물에서 VEFC 및 VEAD로 FOUP를 퍼지할 때 질소 소비량을 최대 75%까지 줄일 수 있는 방법을 확인할 수 있습니다. 이 밸브는 불활성 가스 주입을 위해 특별히 개발되었으며 높은 동역학, 적은 입자 발생 및 긴 수명 등의 이점을 제공합니다.
반도체 생산에서 증착, 이온 주입 또는 건식 식각과 같은 고진공 공정과 WFE(Wafer-Front-End-Equipment)는 특히 높은 수준의 순도, 가스 배출 및 안정성을 요구합니다. 이를 위해 특별히 개발된 자동화 솔루션인 진공 호환 드라이브, 밸브 및 고온이나 자극성 매체와 같은 극한 조건에서도 정확하고 안전하게 작동하는 핸들링 시스템을 훼스토는 제공합니다. 훼스토 구성 요소는 입자가 작아 좁은 설치 공간에서도 유연하게 통합할 수 있습니다. 반도체 산업에서 다년간 쌓아온 경험을 바탕으로 효율적이고 재현 가능하며 장애에 안전한(fail-safe) 공정을 설계할 수 있도록 지원합니다.
고진공 공정에서는 공정 가스를 안전하게 취급하는 것이 필수적입니다. 해당 가스는 일반적으로 부식성 또는 반응성이 있으며 항상 유해합니다. 일반적으로 최상의 반복 정확도로 정밀하게 시작하는 것이 각 공정 단계의 성공의 열쇠입니다. 이는 캐리어 가스, 세정 가스 또는 에칭 공정 또는 매우 동적인 ALD(Atomic Layer Deposition) 공정을 위한 실제 공정 가스 여부에 관계없이 적용됩니다. Festo는 일반적 가스 스틱 또는 고온 애플리케이션용 ALD 밸브와 같은 공압 UHP 밸브의 경제적인 제어를 위한 적합한 솔루션을 제공합니다. 훼스토는 모든 애플리케이션에 적합한 밸브 기술을 보유하고 있습니다.
슬릿 밸브, 게이트 밸브 및 이송 밸브의 스마트 제어는 도구의 진동을 크게 줄이고 입자 생성 및 입자 끊김 현상을 최소화합니다. 이 과정에서 밸브 씰도 보호합니다. 슬릿 밸브와 이송 밸브 외에도 앵글 밸브도 공압식으로 제어할 수 있습니다. 또 다른 중요한 애플리케이션은 Load Lock과 같은 진공 챔버의 재생입니다. Festo의 경제적인 불활성 가스용 질량 유량 컨트롤러(MFC)는 안정적이고 부드럽게 재생됩니다.
300 mm 실리콘 웨이퍼, 150/200 mm SiC 웨이퍼 또는 Advanced Packaging의 패널 등 기판 처리를 위한 전문 솔루션을 제공합니다. 고진공 챔버용 공압식 Pin-Lift는 핵심 애플리케이션입니다. 이를 통해 챔버 근처에 추가적인 모터 컨트롤러 없이도 제어된 힘과 최소한의 에너지 입력으로 웨이퍼를 끝에서 끝까지 부드럽게 이동하거나 공정에서 마이크로미터 수준으로 웨이퍼를 배치할 수 있습니다. 또 다른 솔루션으로는 좁은 공간에서 정밀하게 정렬할 수 있도록 정렬기가 통합된 페데스탈 리프트(Pedestal Lift)와 소형 웨이퍼 엔드 이펙터가 있습니다.
공정 가스, 기판 및 공정 구성 요소의 정밀한 온도 제어는 코팅 및 에칭 공정의 품질에 매우 중요합니다. 온도 상승은 반도체 제조업체에게 점점 더 많은 과제를 안겨주고 있습니다. 훼스토는 Wafer Chuck(Electrostatic Chucks / ESC), 공정 챔버, 플라즈마 소스 또는 RF 발생기 등을 안전하고 효율적으로 냉각 또는 템퍼링할 수 있는 지능형 온도 제어 솔루션을 제공합니다. 훼스토의 시스템은 안정적인 온도 제어를 통해 안정적인 공정, 높은 수율 및 시스템 수명 연장을 가능하게 합니다.