高真空製程是晶片和半導體製造中許多關鍵步驟的常用技術。 在高度敏感的環境中,即使最微小的顆粒也可能對製程造成不利影響或導致元件損壞,因此,實現最高等級的精度、純度和可重複性極為重要。 Festo 提供的自動化解決方案不但技術先進、性能可靠,而且始終與無塵室相容,可以精準滿足這些要求。
高真空中的典型應用包括沉積、蝕刻、離子注入等製程。 這些製程的壓力範圍通常在 10⁻⁶ 和 10⁻⁸ mbar 之間的壓力範圍內,對材料抵抗力、溫度控制、速度和製程氣體控制的可重複性提出最高要求。 Festo 憑藉創新型元件和系統解決方案,幫助客戶確保製程品質、盡可能縮短停機時間,以及盡力達成最高產量。 無論是溫度穩定的氣體閥、低顆粒晶圓搬運裝置,或高能效驅動系統,我們提供的解決方案產品都能無縫整合到現有裝置中,同時為技術的進一步發展留下空間。
對容納 300 mm 晶圓的 FOUP 進行氮氣吹掃時,需要吹掃運輸容器,以防止氧化和顆粒污染。 EFEM 中會產生層流,將 EFEM 模組內的顆粒物向下衝刷,以此確保晶圓上沒有顆粒物。
「Load-Lock」 是大氣壓區與高真空之間的閘門,在大氣壓下將晶圓插入其中、抽真空,然後送入傳送室。 加工完成的晶圓也透過這種方式返回 EFEM。 為此需要再次給Load-Lock 輕微通風。 Festo 閥按照規定的壓力曲線精準控制再生過程。 如此不但能防止湍流、熱應力,還可降低機械負荷。
推薦產品:流量控制閥 VEAD、質量流量控制器 VEFC
Festo 使用「倒置龍門」在 FOUP 和 Load-Lock 之間搬運晶圓。 這種笛卡爾機器人可以確保晶圓在大氣環境中安全、快速地移動。 這項解決方案精巧小巧,相當適合整合到現有 EFEM 中。
推薦產品:電缸 ELGD
每個製程腔都配備一個或多個附屬氣箱。 做為裝置的組成部分,氣箱使用高純度不鏽鋼閥門控制所需的製程氣體,或者用於製備混合氣體。
Festo 為這種應用提供專用閥,滿足客戶在安裝空間、使用壽命、切換速度等方面的苛刻要求。
在原子層沉積(ALD)工廠中,對氣閥的要求特別高。 在此製程中,需要在幾毫秒內以最高重複精度執行始終相同的運動順序:引入製程氣體,然後用惰性氣體吹掃。 在此期間,氣態介質的高溫會給閥門造成高負荷。 用於嚮導控制介質閥的專用 MH2 快速切換閥經過認證,可在高達 120 °C 的環境中使用,為實現穩定且精準重複的 ALD 製程提供理想的解決方案。
推薦產品:快速切換閥 MH2
高真空條件下的晶圓 Pin-Lift 可在製程腔內低振動定位晶圓。使用者可以選擇使用 1 台驅動或 3 台同步驅動執行。 此外也可實現基板無振動定位,精度高達微米等級。 氣動解決方案以低振動方式執行,可以避免晶圓移動。 Festo 解決方案的優勢在於,系統可以識別將晶圓從 ESC 提起所需的力, 藉此大幅降低晶圓出現微裂紋甚至完全破損的風險。 相較於電氣系統,氣動解決方案的設備更加精巧,而且可以減少靠近製程腔的馬達等電氣元件。這是因為所需的閥島及其控制機構可以定位在距離製程腔較遠的位置。
這項解決方案可以在閘閥(也稱為轉移閥或狹縫閥)開關過程中大幅減少振動。系統可以在不影響循環時間的情況下平穩啟動和制動。 角座閥也可以透過這種方式實現高效控制。
底座升降裝置主要應用於塗佈設備中。 此系統可確保製程腔內的基板或晶圓相對於等離子體和噴淋頭(Showerhead)處於正確對位的位置。
除了電氣解決方案之外,Festo 也提供透過氣動驅動器實現校準的解決方案。 這一氣動解決方案的安裝面積通常較小,同時也可免去馬達控制器、馬達等熱源。
對於許多半導體製造製程來說,精確合適的溫度極為重要。 一方面,生產商必須精確加熱靜電 Wafer Chuck (ESC),將晶圓加熱至所需溫度,以此實現穩定、安全的製程。 另一方面,像是等離子產生器或製程腔等設備部件則需要冷卻,以確保持續穩定可靠的運作。 VZXA 閥可在 -80 °C 至 +100 °C 之間可靠地調節冷卻和加熱介質。 這些閥既可做為單閥使用,也可做為客製化閥塊使用,相當靈活。
推薦產品:角座閥 VZXA
每個製程腔以及 Load-Lock 和轉移室,都應該配備一個可在需要時打開的蓋板。 進行維護和檢修時,必須能安全打開和關閉蓋板。 Festo 提供能靈活整合到現有裝置中的電氣和氣動解決方案。 安全技術可根據需求進行補充與加強。
您可藉由 Festo 為真空應用量身客製化的自動化解決方案,因應半導體生產中遇到的各種挑戰。 如此一來,您不但能持續穩定目前製程,也可提高品質、增加循環次數,盡可能提高產量。
選擇 Festo 技術,表示您可以獲得卓越的產品品質,在競爭中立於不敗之地:
我們的部落格文章「採用壓電技術的閥可以降低氮氣消耗量」,為您介紹如何在 FOUP 吹掃過程中,藉由 VEFC 和 VEAD 將氮氣消耗量降低 75%。 上述兩款閥是專門針對惰性氣體計量開發出的產品,具有動態性能高、顆粒產生少、使用壽命長等優點。
在半導體生產中,沉積、離子注入、乾法蝕刻等高真空製程和晶圓前段設備 (WFE),對純度、除氣和可靠性的要求特別高。 Festo 為此提供專門開發的自動化解決方案:相容真空環境的驅動、閥和運輸系統,即使在高溫、腐蝕性介質等極端條件下,也能精確、安全地工作。 Festo 元件不但含顆粒物少,也可靈活整合在狹小的安裝空間內。 Festo 在半導體產業擁有多年豐富經驗,我們協助您打造高效、可重複且可靠的製程。
在高真空製程流程中,安全搬運製程氣體極為重要。 這裡涉及到的氣體,一般都具有腐蝕性或反應性,而且於健康有害。 通常情況下,以高重複精度精準引入氣體,是各製程步驟取得成功的關鍵。 無論載氣還是清潔氣體,抑或蝕刻製程、高動態 ALD(原子層沉積)製程的主要製程氣體,皆適用此原則。 Festo 為您的氣動 UHP 閥提供合適的解決方案,幫助您實現經濟高效的控制,例如傳統氣體棒(Gas-Sticks)和適用於高溫應用的 ALD 閥等。 我們可以為各種應用提供合適的閥技術。
我們能夠對狹縫閥、閘閥和轉移閥進行智慧控制,既可顯著減少工具振動,也能盡可能減少顆粒產生和顆粒抖動, 此外也能保護閥門密封件。 除了狹縫閥和轉移閥之外,角座閥也可以透過氣動技術進行控制。 另外一項重要應用是 Load Lock 等真空室的再次產生。 經濟高效、適用於惰性氣體的 Festo 質量流量控制器 (MFC) 能夠可靠、經濟地再生真空空間。
無論是 300 mm 矽晶圓、150/200 mm SiC 晶圓,或是先進封裝中的面板,Festo 都能提供專門的基板搬運解決方案。 高真空室頂針升降就是其中一項重要應用。 藉由這項解決方案,晶圓能以可控的力度,實現輕柔的端對端移動,或在製程中實現微米級定位,如此不但能盡可能減少能量輸入,甚至無需在腔室附近額外安裝馬達控制器。 我們也提供包括基座升降裝置和精巧型晶圓末端執行器等在內的其他解決方案,後者內建校準器,可在狹小空間內實現精確對準。
實現製程氣體、基板和製程元件的精確溫度控制,對於塗佈和蝕刻製程的品質極為重要。 溫度持續升高對半導體製造商帶來的挑戰越來越大。 Festo 為此推出的智慧溫控解決方案,可以安全、高效地對 Wafer Chuck(靜電 Chuck/ESC)、製程腔、等離子源、射頻產生器等進行冷卻或調溫。 Festo 系統可以實現可靠的溫度控制,為您的裝置帶來穩定的製程、更高的產量和更長的使用壽命。