Quy trình chân không cao là nền tảng của nhiều bước quan trọng trong quy trình sản xuất chip và chất bán dẫn. Trong môi trường có độ nhạy cao, nơi mà ngay cả những hạt mang điện nhỏ nhất cũng có thể làm gián đoạn quy trình hoặc làm hỏng các thành phần, độ chính xác, độ tinh khiết và khả năng lặp lại tối đa là điều cần thiết. Festo cung cấp các giải pháp tự động hóa được thiết kế riêng để đáp ứng chính xác các yêu cầu này – dẫn đầu về công nghệ, đáng tin cậy và luôn tuân thủ tiêu chuẩn phòng sạch.
Các ứng dụng điển hình trong môi trường chân không cao bao gồm các quy trình như lắng đọng, khắc hay cấy ion. Chúng thường diễn ra trong phạm vi áp suất từ 10⁻⁶ đến 10⁻⁸ mbar và đặt ra những yêu cầu khắt khê nhất về khả năng chịu lực của vật liệu, kiểm soát nhiệt độ, tốc độ và khả năng lặp lại của quá trình kiểm soát khí. Với các giải pháp hệ thống và linh kiện tiên tiến, Festo hỗ trợ khách hàng đảm bảo chất lượng quy trình, giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động và đạt năng suất tối đa. Cho dù đó là van khí ổn định nhiệt độ, xử lý wafer ít hạt mang điện hay bộ truyền động tiết kiệm năng lượng – chúng tôi cung cấp các giải pháp có thể tích hợp liền mạch vào các hệ thống hiện có, đồng thời mở ra phạm vi cho sự tiến bộ về công nghệ.
Quá trình nạp nitơ vào FOUP cho các tấm wafer 300 mm, bao gồm việc xả sạch thùng chứa vận chuyển để ngăn ngừa quá trình oxy hóa và nhiễm bẩn hạt mang điện. Trong EFEM, dòng chảy tầng được tạo ra để đẩy các hạt mang điện xuống bên dưới mô đun EFEM, do đó đảm bảo điều kiện không có hạt mang điện trên tấm wafer.
Sản phẩm của chúng tôi: van hiệu suất cao với công nghệ piezo như VEAD, VEFC, VEMD.
Khóa giữa vùng khí quyển và chân không cao, còn gọi là Load-Lock, tại áp suất khí quyển, một tấm wafer được đưa vào, hút chân không rồi đặt vào buồng trung chuyển. Những tấm wafer đã được xử lý hoàn chỉnh, sau đó được trả lại cho EFEM. Để thực hiện mục đích này, Load Lock được thông gió nhẹ nhàng trở lại. Van Festo kiểm soát quá trình tái sinh chính xác theo những đường cong áp suất được chỉ định. Điều này ngăn ngừa sự nhiễu loạn, ứng suất nhiệt và giảm ứng suất cơ học.
Sản phẩm được đề xuất: Bộ điều khiển lưu lượng VEAD, bộ điều khiển lưu lượng khối lượng VEFC
Để xử lý wafer giữa FOUP và Load-Lock, Festo sử dụng “cổng trục đảo ngược-Inverted Gantry”. Robot Descartes này đảm bảo chuyển động an toàn và nhanh chóng cho các tấm wafer trong môi trường khí quyển. Giải pháp này tiết kiệm không gian và lý tưởng để tích hợp vào các EFEM hiện có.
Sản phẩm được đề xuất: Trục điện ELGD
Mỗi buồng xử lý có một hoặc nhiều hộp khí đính kèm. Đây là bộ phận của hệ thống, trong đó các loại khí quy trình cần thiết được kiểm soát hay hỗn hợp khí được sản xuất bằng van thép không gỉ có độ tinh khiết cao.
Festo cung cấp các loại van đặc biệt cho ứng dụng này, đáp ứng được những yêu cầu về không gian lắp đặt, tuổi thọ và khả năng tái tạo tốc độ chuyển mạch.
Trong các hệ thống lắng đọng lớp nguyên tử (ALD), yêu cầu về van khí đặc biệt cao. Quá trình này đòi hỏi một trình tự giống hệt nhau với khả năng lặp lại tối đa trong vòng vài mili giây: đưa khí vào quy trình, sau đó xả sạch bằng khí trơ. Nhiệt độ cao của môi trường khí gây áp lực lớn lên công nghệ van. Là giải pháp lý tưởng cho quy trình ALD ổn định và có thể lặp lại, van chuyển mạch nhanh đặc biệt MH2 được chấp thuận để điều khiển van môi chất cho nhiệt độ môi trường lên đến 120 °C.
Sản phẩm được đề xuất: Van chuyển đổi nhanh MH2
Wafer-Pin-Lift trong điều kiện chân không cao cho phép định vị tấm wafer với độ rung thấp trong buồng xử lý. Điều này có thể được thực hiện bằng một bộ truyền động đơn hoặc 3 bộ truyền động đồng bộ. Định vị chuyển động của chất nền mà không cần rung động cũng có thể thực hiện được với độ chính xác lên đến một micromet. Các giải pháp khí nén hoạt động với độ rung thấp và vì thế tránh được hiện tượng di chuyển trên tấm wafer. Ưu điểm của giải pháp Festo là hệ thống có thể phát hiện lực cần thiết để nâng tấm wafer ra khỏi ESC. Như thế sẽ làm giảm đáng kể nguy cơ xuất hiện các vết nứt nhỏ trên tấm wafer hoặc thậm chí là vỡ hoàn toàn tấm wafer. Giải pháp khí nén nhỏ gọn hơn hệ thống điện và giảm bớt đi những thành phần điện như động cơ gần buồng, vì van cụm cần thiết và bộ điều khiển của nó có thể được đặt ở khoảng cách xa hơn so với buồng xử lý.
Sản phẩm được đề xuất: van cụm VTEP, bộ điều khiển CPX-E, cảm biến SDAT
Giải pháp này làm giảm đáng kể độ rung khi đóng hay mở van cửa, còn được gọi là van chuyển hoặc van khe. Hệ thống cho phép khởi động phanh vầ êm ái, mà không ảnh hưởng đến thời gian chu kỳ. Van góc (Angle Valves) cũng có thể được kiểm soát hiệu quả theo cách này.
Bộ nâng bệ đỡ thường được sử dụng trong các hệ thống phủ. Hệ thống đảm bảo chất nền hoặc tấm wafer trong buồng xử lý được căn chỉnh ở đúng vị trí với plasma và vòi hoa sen.
Ngoài các giải pháp về điện, chúng tôi còn cung cấp tùy chọn thực hiện căn chỉnh bằng hệ thống truyền động khí nén. Ưu điểm ở đây là các giải pháp khí nén thường có diện tích nhỏ hơn và những nguồn nhiệt như bộ điều khiển động cơ hoặc động cơ bị loại bỏ.
Nhiệt độ chính xác là yếu tố quan trọng trong nhiều quy trình sản xuất chất bán dẫn. Một mặt, Electro-Static-Wafer Chuck (ESC) phải được làm nóng chính xác để đưa tấm wafer đến nhiệt độ cần thiết cho các quy trình ổn định và an toàn. Mặt khác, các thành phần hệ thống như máy tạo plasma hoặc buồng xử lý cần được làm nguội để đảm bảo vận hành đáng tin cậy trong thời gian dài. Van VZXA điều chỉnh đáng tin cậy môi chất làm mát và gia nhiệt trong khoảng từ -80 °C đến +100 °C. Các van có thể được sử dụng linh hoạt – như những van đơn lẻ hoặc trong các khối van dành riêng cho khách hàng.
Sản phẩm được đề xuất: Van góc VZXA
Mỗi buồng xử lý, cũng như Load-Lock và buồng trung chuyển đều có nắp có thể mở ra khi cần thiết. Nắp phải có thể mở và đóng an toàn cho quá trình bảo trì hoặc bảo dưỡng. Festo cung cấp cả giải pháp điện và khí nén có thể tích hợp linh hoạt vào các hệ thống hiện có. Có thể bổ sung công nghệ bảo mật nếu cần.
Vượt qua những thách thức trong sản xuất chất bán dẫn với các giải pháp tự động hóa được thiết kế riêng cho từng ứng dụng chân không của chúng tôi. Điều này cho phép bạn ổn định các quy trình đang diễn ra một cách bền vững, đồng thời tăng chất lượng và tốc độ chu kỳ cũng như tối đa hóa năng suất.
Công nghệ của chúng tôi giúp bạn có thể tin tưởng vào chất lượng, mang đến lợi thế cạnh tranh:
Trong bài viết trên blog "Giảm lượng tiêu thụ nitơ nhờ van sử dụng công nghệ Piezo" của chúng tôi, bạn sẽ tìm hiểu cách giảm lượng tiêu thụ nitơ khi xả FOUP tới 75%, nhờ sử dụng VEFC và VEAD. Các van này được phát triển đặc biệt để định lượng khí trơ và đem tới nhiều ưu điểm như động lực học cao, ít tạo hạt mang điện và tuổi thọ cao.
Trong sản xuất chất bán dẫn, các quy trình trong môi trường chân không cao và Wafer-Front-End-Equipment (WFE) như lắng đọng, cấy ion hoặc khắc khô đặt ra yêu cầu đặc biệt cao về độ tinh khiết, thoát khí và độ tin cậy. Chúng tôi cung cấp các giải pháp tự động hóa được phát triển đặc biệt cho mục đích này: các bộ truyền động, van và hệ thống Handling tương thích với chân không hoạt động chính xác và an toàn, ngay cả trong những điều kiện khắc nghiệt—chẳng hạn như nhiệt độ cao hay môi trường ăn mòn. Các thành phần của chúng tôi có hàm lượng hạt mang điện thấp và có thể tích hợp linh hoạt ngay cả trong không gian lắp đặt chật hẹp. Với nhiều năm kinh nghiệm trong ngành công nghiệp bán dẫn, chúng tôi hỗ trợ bạn tạo ra những quy trình hiệu quả, có thể tái tạo và an toàn.
Trong các quy trình trong môi trường chân không cao, việc xử lý khí quy trình một cách an toàn là điều cần thiết. Các loại khí liên quan thường có tính ăn mòn hoặc phản ứng, và luôn gây hại cho sức khỏe. Theo nguyên tắc, việc khởi tạo chính xác với khả năng lặp lại tốt nhất có thể chính là chìa khóa thành công của từng bước trong quy trình. Điều này được áp dụng bất kể là khí mang, khí làm sạch hay khí quy trình cho quá trình khắc hoặc quá trình ALD (Atomic Layer Deposition) có tính động cao. Festo cung cấp cho bạn giải pháp phù hợp nhằm kiểm soát tiết kiệm các van UHP khí nén, như van khí nén cổ điển hoặc van ALD cho các ứng dụng nhiệt độ cao. Chúng tôi có công nghệ van phù hợp cho mọi ứng dụng.
Việc kiểm soát thông minh các van khe, van cửa và van chuyển có thể làm giảm đáng kể độ rung trong công cụ, đồng thời giảm hiện tượng tạo hạt mang điện cũng như hiện tượng "Particle-Stuttering-Rung hạt mang điện". Điều này cũng bảo vệ cho cả phớt của van. Ngoài van khe và van chuyển, van góc cũng có thể được điều khiển bằng khí nén. Một ứng dụng quan trọng khác là tái tạo buồng chân không, chẳng hạn như Load Lock. Mass Flow Controller (MFC) tiết kiệm của Festo dành cho khí trơ tái sinh đáng tin cậy và nhẹ nhàng.
Cho dù là tấm wafer silicon 300 mm, tấm wafer SiC 150/200 mm hay tấm paneltrong Advanced Packaging – chúng tôi đều cung cấp các giải pháp chuyên biệt để xử lý chất nền. Một ứng dụng chínhcho Pin-Lift khí nén của chúng tôi là cho buồng chân không cao. Điều này cho phép các tấm wafer di chuyển nhẹ nhàng từ đầu đến cuối hoặc định vị ở mức micrômet trong suốt quá trình – với lực được kiểm soát, năng lượng đầu vào tối thiểu và không cần bộ điều khiển động cơ bổ sung gần buồng. Các giải pháp khác bao gồm bộ nâng bệ đỡ (Pedestal Lifts) và cơ cấu gắp wafer nhỏ gọn kết hợp với bộ căn chỉnh tích hợp để căn chỉnh chính xác trong không gian chật hẹp.
Việc kiểm soát nhiệt độ chính xác của khí quy trình, chất nền và các thành phần quy trình là rất quan trọng đối với chất lượng của quá trình phủ và khắc. Nhiệt độ tăng cao đặt ra nhiều thách thức cho các nhà sản xuất chất bán dẫn. Chúng tôi cung cấp các giải pháp kiểm soát nhiệt độ thông minh có thể được sử dụng để làm nguội hoặc kiểm soát nhiệt độ của Wafer Chuck (mâm kẹp tĩnh điện / ESC), buồng xử lý hoặc thậm chí nguồn tia plasma hoặc máy phát RF một cách an toàn và hiệu quả. Hệ thống của chúng tôi cho phép kiểm soát nhiệt độ đáng tin cậy – để có quy trình ổn định, năng suất cao hơn và kéo dài tuổi thọ hệ thống hơn.