Procesy wysokopróżniowe są podstawą wielu krytycznych etapów produkcji chipów i półprzewodników. W bardzo wrażliwych środowiskach, w których nawet najmniejsze cząstki mogą zakłócić procesy lub uszkodzić komponenty, niezbędna jest maksymalna precyzja, czystość i powtarzalność. Festo oferuje rozwiązania automatyzacji precyzyjnie dostosowane do tych wymagań – technologicznie wiodące, niezawodne i w pełni zgodne z normami dla czystych pomieszczeń.
Do typowych zastosowań w warunkach wysokiej próżni należą procesy takie jak depozycja, trawienie oraz implantacja jonów. Często odbywają się one w zakresach ciśnień od 10-⁶ do 10-⁸ mbar i stawiają najwyższe wymagania w zakresie odporności materiałowej, kontroli temperatury, szybkości oraz powtarzalności sterowania gazami procesowymi. Dzięki innowacyjnym komponentom i rozwiązaniom systemowym, Festo wspiera swoich klientów w zapewnianiu jakości procesów, minimalizowaniu przestojów i osiąganiu maksymalnej wydajności. Niezależnie od tego, czy chodzi o temperaturowo stabilne zawory gazowe, niskocząsteczkowe Wafer-Handling czy energooszczędne napędy – oferujemy rozwiązania, które można bezproblemowo zintegrować z istniejącymi instalacjami, zapewniając jednocześnie przestrzeń do dalszego rozwoju technologicznego.
Podczas przepłukiwania FOUP-ów azotem dla wafli 300 mm chodzi o oczyszczanie pojemnika transportowego w celu zapobiegania utlenianiu oraz kontaminacji cząstkami. W EFEM-ach generowany jest laminarny przepływ, który spłukuje cząstki w dół wewnątrz modułu EFEM, zapewniając tym samym czystość powierzchni wafla.
Nasze produkty: wysokowydajne zawory z technologią piezoelektryczną, takie jak VEAD, VEFC, VEMD.
Śluza między obszarem atmosferycznym a wysoką próżnią, tzw. Load-Lock – przy ciśnieniu atmosferycznym do Load-Locka wkładany jest wafer, który następnie zostaje ewakuowany (czyli opróżniony z powietrza), a potem przekazany do komory transferowej. Gotowe wafle są również zwracane do EFEM w ten sposób. W tym celu Load-Lock jest ponownie delikatnie napowietrzany. Zawory Festo sterują procesem regeneracji dokładnie według zadanych krzywych ciśnienia. Zapobiega to turbulencjom, naprężeniom cieplnym i zmniejsza obciążenia mechaniczne.
Zalecane produkty: regulator przepływu VEAD, regulator przepływu masowego VEFC
Do handlingu wafli pomiędzy FOUP a Load-Lock Festo wykorzystuje system typu „Inverted Gantry". Ten kartezjański robot zapewnia bezpieczeństwo i szybki ruch wafli w środowisku atmosferycznym. Rozwiązanie to zajmuje niewiele miejsca i idealnie nadaje się do integracji z istniejącymi systemami EFEM.
Zalecane produkty: napęd elektryczny ELGD
Każda komora procesowa posiada jedną lub więcej przypisanych Gas-Boxów. Jest to część instalacji, w której za pomocą zaworów ze stali nierdzewnej o wysokiej czystości steruje się wymaganymi gazami procesowymi lub wytwarza mieszanki gazowe.
Festo oferuje do tego zastosowania specjalne zawory, które spełniają wymagania dotyczące przestrzeni montażowej, trwałości oraz powtarzalności prędkości przełączania.
Zalecane produkty: wyspa zaworowa VTOC, zawór pojedynczy MH1
W instalacjach do osadzania warstw atomowych (ALD) wymagania stawiane zaworom gazowym są szczególnie wysokie. Proces wymaga w ciągu kilku milisekund zawsze identycznego przebiegu z maksymalną powtarzalnością: wprowadzenia gazów procesowych, a następnie przepłukania gazem obojętnym. Wysokie temperatury mediów gazowych stanowią duże obciążenie dla technologii zaworów. Jako idealne rozwiązanie dla powtarzalnego i stabilnego procesu ALD, specjalny zawór szybkiego przełączania MH2 do pilotowego sterowania zaworami mediów jest zatwierdzony dla temperatur otoczenia do 120 °C.
Zalecane produkty: zawór przełączający MH2
Wafer-Pin-Lift w warunkach wysokiej próżni umożliwia pozycjonowanie wafla w komorze procesowej z minimalnymi drganiami; w tym celu można zastosować pojedynczy napęd lub zsynchronizować 3 napędy. Również ruch pozycjonujący substratu bez drgań jest możliwy z dokładnością do jednego mikrometra. Rozwiązania pneumatyczne działają z minimalnymi drganiami, dzięki czemu zapobiegają tzw. zjawisku Wafer-Walk. Zaletą rozwiązania Festo jest to, że system rozpoznaje niezbędną siłę do uniesienia wafla z elektrostatycznego uchwytu (ESC). Znacząco zmniejsza to ryzyko mikropęknięć wafla lub nawet jego całkowitego złamania. Rozwiązanie pneumatyczne jest bardziej kompaktowe niż systemy elektryczne i pozwala ograniczyć liczbę elementów elektrycznych, takich jak silniki w pobliżu komory, ponieważ wymagana wyspa zaworowa i jej sterowanie mogą być umieszczone w większej odległości od komory procesowej.
Zalecane produkty: wyspa zaworowa VTEP, jednostka sterująca CPX-E, czujnik SDAT
Rozwiązanie to znacznie redukuje wibracje podczas otwierania i zamykania Gate-Valves, znanych również jako zawory transferowe lub szczelinowe. System umożliwia płynne uruchamianie i hamowanie bez wpływu na czas cyklu. W ten sposób można również efektywnie sterować zaworami kątowymi (Angle Valves).
Pedestal-Lift znajduje zastosowanie przede wszystkim w urządzeniach do powlekania. System zapewnia, że substrat, czyli wafer, jest w komorze procesowej prawidłowo ustawiony względem plazmy i głowicy natryskowej (Showerhead).
Oprócz rozwiązań elektrycznych oferujemy również możliwość realizacji ustawienia za pomocą napędu pneumatycznego. Zaletą jest to, że rozwiązania pneumatyczne mają zazwyczaj mniejszą powierzchnię i oszczędzają na źródłach ciepła, takich jak sterowniki silnika lub silniki.
Właściwa temperatura ma kluczowe znaczenie w wielu procesach produkcji półprzewodników. Z jednej strony Electro-Static-Wafer Chuck musi być precyzyjnie podgrzany, aby zapewnić stabilne i bezpieczne procesy poprzez osiągnięcie wymaganej temperatury wafla. Z drugiej strony, elementy systemu, takie jak generator plazmy lub komora procesowa, wymagają chłodzenia, aby mogły działać niezawodnie przez długi czas. Zawór VZXA niezawodnie reguluje media chłodzące i grzewcze w zakresie od -80 °C do +100 °C. Zawory mogą być używane elastycznie - jako pojedyncze zawory lub w niestandardowych blokach zaworowych.
Zalecane produkty: zawór kątowy VZXA
Każda komora procesowa, a także komora załadunkowa (Load-Lock) i komora transferowa, posiada pokrywę, którą można otworzyć w razie potrzeby. W celu przeprowadzenia konserwacji lub serwisu pokrywa musi być bezpiecznie otwierana i zamykana. Festo oferuje zarówno rozwiązania elektryczne, jak i pneumatyczne, które można elastycznie zintegrować z istniejącymi systemami. W razie potrzeby można dodać technikę bezpieczeństwa.
Sprostaj wyzwaniom związanym z produkcją półprzewodników naszym precyzyjnie dopasowanym rozwiązaniom automatyzacji do zastosowań podciśnieniowych. Dzięki temu możesz trwale ustabilizować swoje bieżące procesy, jednocześnie zwiększając jakość, tempo cyklu oraz maksymalizując wydajność.
Dzięki naszym technologiom stawiasz na jakość, która przynosi korzyści w konkurencyjnym środowisku:
W naszym wpisie na blogu ‘Zmniejszenie zużycia azotu dzięki zaworom z technologią piezo dowiesz się, jak dzięki VEFC i VEAD możesz zredukować zużycie azotu podczas przepłukiwania FOUP-ów nawet o 75%. Zawory te zostały specjalnie opracowane do dozowania gazów obojętnych i oferują takie zalety jak wysoka dynamika, niski poziom generowania cząstek stałych i długa żywotność.
W produkcji półprzewodników procesy wysokopróżniowe oraz wafer-front-end-equipment, takie jak osadzanie, implantacja jonów czy suche trawienie, stawiają szczególnie wysokie wymagania w zakresie czystości, odgazowywania i niezawodności. Oferujemy specjalnie opracowane rozwiązania automatyzacyjne: napędy, zawory i systemy manipulacyjne przystosowane do pracy w warunkach próżni, które działają precyzyjnie i niezawodnie nawet w ekstremalnych warunkach – takich jak wysoka temperatura czy agresywne media Nasze komponenty charakteryzują się niewielką liczbą elementów i mogą być elastycznie integrowane nawet w ciasnych przestrzeniach montażowych. Dzięki naszemu wieloletniemu doświadczeniu w branży półprzewodników wspieramy klientów w projektowaniu wydajnych, powtarzalnych i bezpiecznych procesów.
W procesach wysokopróżniowych bezpieczne zarządzanie gazami procesowymi jest kluczowe. Gazy te są zazwyczaj żrące lub reaktywne i zawsze szkodliwe dla zdrowia. Zazwyczaj kluczem do sukcesu danego etapu procesu jest precyzyjne wprowadzenie gazu z możliwie najwyższą powtarzalnością. Dotyczy to niezależnie od tego, czy chodzi o gaz nośny, gaz czyszczący czy właściwy gaz procesowy wykorzystywany w procesie trawienia lub w wysoce dynamicznym procesie ALD (Atomic Layer Deposition). Festo oferuje odpowiednie rozwiązanie do ekonomicznego sterowania pneumatycznymi zaworami UHP, takimi jak klasyczne gas-sticks lub zawory ALD do zastosowań w wysokich temperaturach. Posiadamy odpowiednią technologię zaworów do każdej aplikacji.
Dzięki inteligentnemu sterowaniu zaworami szczelinowymi (Slit-Valves), zaworami bramowymi (Gate-Valves) oraz zaworami transferowymi (Transfer-Valves) można z jednej strony znacząco zredukować wibracje w urządzeniu, a z drugiej zmniejszyć generowanie cząstek oraz tzw. „przerywane uwalnianie cząstek” (Particle-Stuttering). Chroni to również uszczelnienie zaworu. Oprócz zaworów szczelinowych i transferowych można również odpowiednio pneumatycznie sterować zaworami kątowymi (Angle Valves). Kolejnym ważnym zastosowaniem jest regeneracja komór próżniowych, takich jak np. komory załadunkowe (Load Locks). Ekonomiczne kontrolery przepływu masowego (Mass Flow Controller – MFC) Festo do gazów obojętnych zapewniają niezawodną i delikatną regenerację
Niezależnie od tego, czy są to 300 mm wafle krzemowe, 150/200 mm wafle z węglika krzemu (SiC) czy panele w Advanced Packaging – oferujemy specjalistyczne rozwiązania do obsługi substratów. Kluczowym zastosowaniem jest nasz pneumatyczny Pin-Lift do komór o wysokiej próżni. Dzięki temu wafle można delikatnie przemieszczać end-to-end lub pozycjonować w procesie z mikrometrową precyzją – z kontrolowaną siłą, minimalnym zużyciem energii i bez dodatkowych sterowników silników w pobliżu komory. Dalsze rozwiązania obejmują systemy podnoszenia podstawy (Pedestal Lifts) oraz kompaktowe chwytaki końcowe do wafli z wbudowanym systemem pozycjonowania (Aligner) umożliwiającym precyzyjne ustawienie na ograniczonej przestrzeni.
Precyzyjna regulacja temperatury gazów procesowych, substratów i komponentów procesowych ma kluczowe znaczenie dla jakości procesów powlekania i trawienia. Rosnące temperatury stanowią coraz większe wyzwanie dla producentów półprzewodników. Oferujemy inteligentne rozwiązania do kontroli temperatury, dzięki którym na przykład Wafer Chucks (Elctrostatic Chucks / ESC), komory procesowe, a nawet źródła plazmy lub generatory RF mogą być bezpiecznie i wydajnie chłodzone lub hartowane. Nasze systemy umożliwiają niezawodną regulację temperatury - zapewniając stabilne procesy, wyższą wydajność i dłuższą żywotność systemów.