Quá trình khí quyển trong sản xuất chất bán dẫn

Thông minh, hiệu quả và chính xác: giải pháp cho các quy trình như PR Coating, Wet Clean, CMP và Purging.

Trong điều kiện khí quyển, các giải pháp tự động hóa đóng vai trò quan trọng trong ngành sản xuất chất bán dẫn. Bao gồm các quy trình như phủ và loại bỏ chất cản quang (Photoresist Coating và Strip), quy trình làm sạch hoặc CMP. Bên cạnh đó, nhiều quy trình xử lý và hậu cần phải được tự động hóa cao và đáng tin cậy.

Chúng tôi cung cấp các giải pháp sáng tạo cho những môi trường này nhằm kiểm soát chính xác môi chất, xử lý nhẹ nhàng tấm wafer và kiểm soát nhạy bén lực, áp suất và cấu hình chuyển động. Trọng tâm là hướng tới giảm thiểu lượng hạt mang điện phát sinh, tính ổn định quy trình cao và tích hợp hiệu quả. Cho dù là chất nền thô, lưới/SMIF, FOUP, tấm wafer được xử lý hoàn toàn trong ứng dụng Advanced-Packaging như Flip-Chip và Hybrid-Bonding hay ngân hàng khuôn – với Festo, bạn có thể tự động hóa quy trình của mình một cách an toàn, hiệu quả và có khả năng mở rộng.

Những ứng dụng trong môi trường khí quyển

Xử lý tấm wafer: chuyển giao tiết kiệm không gian

Để xử lý tấm 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 cũng có thể được tích hợp vào các EFEM hiện có.

Sản phẩm được đề xuất:
Trục điện ELGD

Wafer Aligner: nhiều bước trong một

công cụ xử lý tự động bằng khí nén di chuyển các tấm wafer được đánh dấu trong hệ thống sản xuất chất bán dẫn.

Bộ căn chỉnh tấm wafer độc đáo toàn cầu của chúng tôi kết hợp bộ phận tác động cuối và bộ căn chỉnh trong một hệ thống nhỏ gọn. Sản phẩm ghi điểm nhờ khả năng xử lý nhẹ nhàng, tái tạo tối ưu và dấu vết để lại cực kỳ nhỏ. Giải pháp tự động hóa của chúng tôi định vị tấm wafer trực tiếp trên chạc, phát hiện các dấu hiệu như khía, căn chỉnh tấm wafer cho phù hợp và đưa tấm wafer chính xác vào buồng xử lý. Kết hợp nhiều bước trong một mô đun làm giảm thời gian chu kỳ, EFEM cần ít không gian hơn đáng kể và số lần gắp tấm wafer, tức là tần suất tấm wafer được gắp và đặt, được giảm bớt. Căn chỉnh không tiếp xúc được thực hiện bằng cách sử dụng hiệu ứng Bernoulli. Hiệu ứng này cũng cho phép lật ngược tấm wafer và đưa vào quy trình theo chiều ngược lại.

Smart Wafer-Pin-Lift-Control​: Độ chính xác với khả năng phát hiện lực

Pin Lift dành cho wafer cho phép định vị tấm wafer chính xác và không rung với độ chính xác lên đến một micromet. Chuyển động từ đầu đến cuối của chất nền mà không làm rung cũng có thể tránh được hiện tượng gọi là Wafer-Walk. Một lợi thế lớn là hệ thống có thể phát hiện lực cần thiết để nâng tấm wafer lên, ví dụ như từ Electro-Static-Wafer Chuck (ESC). Như thế sẽ làm giảm đáng kể nguy cơ xuất hiện các vết nứt nhỏ trên tấm wafer hay thậm chí là vỡ hoàn toàn tấm wafer. Giải pháp khí nén nhỏ gọn hơn hệ thống điện, giảm các thành phần điện như động cơ và bộ điều khiển động cơ, vì thế cũng giảm bức xạ nhiệt, vì van điều khiển không cần phải được đặt trực tiếp cạnh buồng xử lý. Các bộ truyền động chuyên dụng cho chân không cao cũng có thể được điều khiển bằng bộ điều chỉnh Festo.

Hệ thống tạo ra và cung cấp dữ liệu mà bạn có thể sử dụng cho mục đích theo dõi tình trạng của hệ thống. Để thực hiện mục đích này, bạn có thể sử dụng các thuật toán hiện có của Festo AI Tools “Festo AX” và tích hợp chúng vào hệ thống của bạn, dưới dạng một mô đun duy nhất hoặc toàn bộ hệ thống được cá nhân hóa.

Sản phẩm được đề xuất:
Van cụm VTEP
Bộ điều khiển CPX-E
Cảm biến SDAT

N2 Thanh lọc bằng MFC​: Độ tinh khiết với dấu vết để lại được giảm thiểu

Giải pháp thanh lọc FOUP trong nhà máy bán dẫn với bộ điều khiển lưu lượng khối piezo VEMD và VEFC đến từ Festo.

Các giải pháp thanh lọc N2 của chúng tôi giúp tạo ra và duy trì bầu không khí trong lành, ngăn ngừa quá trình oxy hóa do oxy trong khí quyển và ô nhiễm vì các hạt mang điện trong không khí một cách đáng tin cậy. Bạn sẽ tìm thấy hệ thống phù hợp cho mọi ứng dụng, từ lưu lượng nhỏ đến lưu lượng lớn, ví dụ như FOUP. Danh sách đầu tư của chúng tôi bao gồm bộ điều khiển lưu lượng khối (MFC) dưới dạng kênh đơn, cũng như các van cụm với nhiều MFC dưới dạng giải pháp đa kênh. Đối với EFEM, máy lưu trữ SMIF/FOUP hoặc ngân hàng khuôn, chúng tôi cung cấp các giải pháp thanh lọc với diện tích đặc biệt nhỏ gọn. Hệ thống tạo ra dữ liệu mà bạn có thể sử dụng cho mục đích theo dõi tình trạng của hệ thống, đặc biệt là mức độ ô nhiễm của các bộ lọc đang được sử dụng. Tránh thời gian ngừng hoạt động ngoài ý muốn của máy và tối ưu hóa quy trình của bạn hơn nữa.

Sản phẩm được đề xuất:
Bộ điều khiển lưu lượng khối lượng VEMD, VEAD, VEFC, VTEP của chúng tôi

Photoresist (PR) Coating có khả năng kiểm soát lực hút ngược

Hệ thống trong nhà máy bán dẫn với van hút ngược của Festo phủ lớp cản quang lên phôi wafer.

Khi phủ lớp nền bằng chất cản quang (PR), vốn có thể tốn kém cùng với những yếu tố khác, van định lượng của chúng tôi đảm bảo kiểm soát chính xác cho độ dày lớp phủ. Và như thế cũng đảm bảo chất lượng quy trình ổn định, đồng thời có thể tái tạo cũng như tối ưu hóa cho chi phí. Chức năng hút ngược ngăn không cho giọt nước bị kẹt ở bên ngoài đầu vòi phun. Van của chúng tôi đảm bảo phân phối PR chính xác và rút ra đến giọt cuối cùng, do đó bảo vệ môi trường nhạy cảm khỏi oxy trong khí quyển.

Sản phẩm được đề xuất:
Van định lượng VEABVTEP
Van điện từ tách biệt môi chất VYKA/ VYKC
Bộ truyền động điện EPCO và ERMO và các cảm biến tương ứng

Kiểm soát môi chất xử lý: hệ thống van và cảm biến đáng tin cậy

Phôi wafer được phủ trong buồng xử lý của nhà máy bán dẫn. Các van và cảm biến đến từ Festo kiểm soát quá trình này.

Van và cảm biến của chúng tôi kiểm soát môi chất xử lý trong Sub-Fab, Hook-up và WFE/dụng cụ với độ chính xác và hiệu quả cao. Bất kể đó là hỗn hợp slurry có chứa các hạt mài mòn, hóa chất ướt như axit hoặc kiềm, nước khử ion hay dung môi - bất kể việc lắp đặt diễn ra trong một Dry-Box, tủ điều khiển hay trực tiếp trên thiết bị - và bất kể trọng tâm của bạn là giảm thiểu diện tích lắp đặt, độ tinh khiết của hạt mang điện, thời gian chuyển mạch nhanh hay các yêu cầu đặc biệt về môi trường như nhiệt độ cao hoặc tải hóa chất: Festo cung cấp các giải pháp van và điều khiển đáng tin cậy cho mọi ứng dụng - phục vụ sản xuất chất bán dẫn lâu dài và ổn định quy trình.

Hệ thống của chúng tôi có thể tạo ra dữ liệu có thể được sử dụng cho mục đích theo dõi tình trạng của hệ thống. Để thực hiện mục đích này, bạn có thể sử dụng các thuật toán hiện có của Festo AI Tools “Festo AX” và tích hợp chúng vào hệ thống của bạn, dưới dạng một mô đun duy nhất hoặc toàn bộ hệ thống được cá nhân hóa.

Sản phẩm được đề xuất:
Van VTOC, MH1, MHA2 và VUVG/ VTUX
Cảm biến SPTE, SPAN và SPAF

Bowl Lift: Định vị vi mô bằng khí nén​

Phôi wafer trên Bowl Lift đến từ Festo được phủ một lớp chất lỏng ở bên trên. Các thành phần điều khiển khí nén ở phía sau.

Cái gọi là Bowl-Lift sử dụng bộ truyền động khí nén để phân tách các môi chất quy trình dạng lỏng, tái sử dụng chúng hoặc thải bỏ một cách có kiểm soát. Các thùng chứa tương ứng (“bát hoặc đĩa”) được định vị chính xác và giữ chặt tùy thuộc vào độ cao phun hoặc môi trường cần thiết. Đồng thời, hệ thống giúp giảm đáng kể độ rung và chấn động trong quá trình vận hành nhà máy.

Hệ thống của chúng tôi có thể tạo ra dữ liệu có thể được sử dụng cho mục đích theo dõi tình trạng của hệ thống. Để thực hiện mục đích này, bạn có thể sử dụng các thuật toán hiện có của Festo AI Tools “Festo AX” và tích hợp chúng vào hệ thống của bạn, dưới dạng một mô đun duy nhất hoặc toàn bộ hệ thống được cá nhân hóa.

Sản phẩm được đề xuất:
Van cụm VTEP
Xy lanh DFM
Bộ điều khiển CPX-E
Cảm biến SDAT

Kiểm soát áp suất và lực chính xác cho các ứng dụng đánh bóng

Trong quá trình Đánh bóng cơ học hóa học (CMP), hệ thống điều khiển khí nén của chúng tôi đảm bảo lực tiếp xúc động và có độ chính xác caogiữa tấm wafer và bàn mài. Van áp điện điều chỉnh áp suất theo thời gian thực và cho phép ép và nâng các tấm wafer một cách nhẹ nhàng. Kết hợp với cảm biến áp suất, các van này cho phép đạt được độ chính xác đặc biệt cao.

Sản phẩm được đề xuất:
Van piezo VTEPVEAB
Cảm biến áp suất SPAN
Van điện từ tách biệt môi chất VYKC

Cửa chớp: Điều khiển chuyển động theo tỷ lệ​

Trong các hệ thống xử lý ướt như máy làm sạch ly tâm hoặc dây chuyền tráng phủ, điều quan trọng là cửa buồng xử lý phải hoạt động đáng tin cậy. Đặc biệt quan trọng trong phòng sạch: Phòng sạch phải bảo vệ các tấm wafer khỏi bị nhiễm bẩn một cách đáng tin cậy ngay cả trong những điều kiện bất ngờ – chẳng hạn như mất điện hoặc mất nguồn cung cấp không khí – và bản thân nó không được là nguồn phát tán các hạt. Giải pháp cửa chớp của chúng tôi bao gồm các xi lanh tròn đáng tin cậy và chính xác với chất bôi trơn đặc biệt để đóng mở tự động. Ngoài ra, hệ thống liên động khí nén của chúng tôi đảm bảo khóa an toàn. Các cảm biến được sử dụng cung cấp phản hồi đáng tin cậy về vị trí.

Sản phẩm được đề xuất:
Xy lanh tròn DSNU
Hệ thống liên động VOFA, VTOC, MH1, VUVG/ VTUG, VTUX
Cảm biến SPTE, SPAN và SPAF

Thành công của bạn là mục tiêu của chúng tôi: chúng tôi hỗ trợ bạn bằng hệ thống tự động hóa thông minh cho các quy trình khí quyển của bạn


Tận dụng chuyên môn của chúng tôi trong sản xuất chất bán dẫn – cho dù đó là thiết bị điện tử công suất, MEMS, logic hay chip nhớ, và cho dù các tấm wafer được làm bằng silicon, sapphire hay SiC (silicon carbide). Nhận tư vấn riêng về ứng dụng của bạn, có thể là xử lý FOUP, phân phối PR hoặc CMP. Chúng tôi cùng nhau phát triển các giải pháp hoàn toàn phù hợp với yêu cầu và kiến trúc hệ thống của bạn.

Chúng tôi hiểu những thách thức của bạn và hỗ trợ bạn bằng các giải pháp giúp bạn thành công một cách bền vững:

  • Giao diện người dùng được tối ưu hóa: Tăng hiệu suất EFEM với hệ thống cổng đảo ngược của chúng tôi. Hệ thống xử lý đặc biệt tiết kiệm không gian, bền bỉ và là giải pháp thay thế tiết kiệm chi phí cho robot SCARA thông thường.
  • Van chịu nhiệt: Hãy nói chuyện với chúng tôi về khả năng kiểm soát và điều chỉnh chính xác và nhẹ nhàng các van khí nén có độ tinh khiết cao được làm từ PTFE và PFA.
  • Không nhỏ giọt: Van của chúng tôi có chức năng hút ngược giúp ngăn ngừa nhỏ giọt và do đó đảm bảo phân phối PR chính xác.
  • Loại bỏ vật liệu chính xác: Với van chính xác cải tiến của chúng tôi, bạn có thể điều chỉnh chính xác áp suất tiếp xúc – để loại bỏ vật liệu nhanh chóng và chính xác.

Lựa chọn sản phẩm nhanh chóng với công cụ kỹ thuật phù hợp

Giảm tiêu thụ nitơ và năng lượng!

Áp lực giá trong ngành công nghiệp bán dẫn được giảm bớt! Giảm lượng nitơ và mức tiêu thụ năng lượng một cách bền vững cũng giúp cải thiện lượng khí thải CO2 trong quá trình sản xuất chất bán dẫn. 


Xem bài viết trên blog ngay

Câu hỏi thường gặp

Chúng tôi cung cấp những giải pháp nào cho các quy trình trong khí quyển như Phủ PR, Làm sạch ướt và CMP?

Chúng tôi hỗ trợ các quy trình khí quyển trong sản xuất chất bán dẫn như phủ PR, phơi sáng, phát triển, quy trình ướt và CMP với các giải pháp tự động hóa chính xác, ví dụ như hệ thống cổng đảo ngược để xử lý chất nền hoặc lưới/mặt nạ, công nghệ van để kiểm soát và điều chỉnh chính xác và đáng tin cậy các van phương tiện như van nhựa có độ tinh khiết cao hoặc van thép không gỉ UHP cũng như bộ truyền động điện và khí nén nhỏ gọn. Bạn sẽ tìm thấy các giải pháp của chúng tôi, ví dụ, trong công cụ xử lý thực tế, mà còn trong các thiết bị ngoại vi như hệ thống làm sạch và xử lý cho FOUP, SMIF hoặc lưới/mặt nạ cũng như công nghệ lưu trữ và các giải pháp cho các bước đóng gói hiện đại như lật chip hoặc liên kết lai trong bao bì tiên tiến.

Festo có cung cấp giải pháp đặc biệt cho các đầu FOUP hoặc SMIF hoặc xử lý chất nền hoặc lưới ngắm không?

Chúng tôi cung cấp nhiều giải pháp đặc biệt để xử lý FOUP, vỏ SMIF, chất nền và lưới ngắm trong các nhà máy bán dẫn tự động hóa cao. Với hệ thống cổng đảo ngược, chúng tôi thực hiện các chuyển động tiết kiệm không gian và kinh tế trong EFEM, trong khi bộ căn chỉnh wafer cải tiến của chúng tôi đẩy nhanh quá trình tải thông qua căn chỉnh tích hợp, do đó rút ngắn thời gian chu kỳ. Đối với FOUP, chúng tôi cung cấp hệ thống thanh lọc N2 mạnh mẽ với khả năng điều khiển chính xác, có sẵn dưới dạng giải pháp kênh đơn hoặc đa kênh, giúp bạn giảm số lượng I/O hoặc vận hành nhiều MFC bằng một mô-đun bus. Chúng tôi cũng phát triển các hệ thống thanh lọc nhỏ gọn cho các máy chứa SMIF/FOUP hoặc các ngân hàng khuôn có khả năng kiểm soát chính xác ngay cả lưu lượng thấp và đảm bảo bầu không khí bảo vệ tinh khiết.

Festo có cung cấp các giải pháp đặc biệt cho quy trình ướt như phủ PR, tráng phủ và làm sạch bằng phương pháp tách lớp hoặc quay không?

Chúng tôi cung cấp các giải pháp đặc biệt cho các quy trình ướt như tráng PR, tráng phủ, tách lớp hoặc làm sạch bằng quay. Các giải pháp của chúng tôi, chẳng hạn như van và cảm biến, điều khiển van có độ tinh khiết cao làm bằng PFA, PTFE, PVDV hoặc PP, hoặc van có độ tinh khiết cực cao làm bằng thép không gỉ, với độ chính xác và hiệu suất cao. Nhờ khả năng điều khiển đặc biệt nhẹ nhàng, bạn cũng được hưởng lợi từ tuổi thọ dài lâu. Hệ thống của chúng tôi có thể tạo ra dữ liệu có thể được sử dụng cho mục đích theo dõi tình trạng của hệ thống. Để thực hiện mục đích này, bạn có thể sử dụng các thuật toán hiện có của Festo AI Tools “Festo AX” và tích hợp chúng vào hệ thống của bạn, dưới dạng một mô đun duy nhất hoặc toàn bộ hệ thống được cá nhân hóa.
Cho dù được lắp đặt trong hộp khô, tủ điều khiển hay trực tiếp trên dụng cụ, cho dù bạn chú trọng vào diện tích chiếm dụng tối thiểu, độ tinh khiết của hạt, thời gian chuyển mạch nhanh hay các yêu cầu đặc biệt về môi trường như nhiệt độ cao hoặc tiếp xúc với hóa chất, chúng tôi đều cung cấp giải pháp phù hợp cho mọi ứng dụng. Phân phối hóa chất mạnh, trong khi van có chức năng hút ngược ngăn ngừa hiện tượng nhỏ giọt trong quá trình phân phối PR và đảm bảo số lượng hóa chất chính xác. Đối với quy trình làm sạch bằng quay, chúng tôi cung cấp hệ thống truyền động khí nén để điều khiển việc nâng bát và di chuyển tấm chắn bắn nước hoặc bộ tách vật liệu liên tục đến vị trí cần thiết. Bằng cách này, chúng tôi hỗ trợ quá trình quản lý an toàn, hiệu quả và không gây ô nhiễm. Và khi làm như vậy, chúng ta đã đóng góp một phần nhỏ vào quá trình sản xuất bền vững. Bằng cách sử dụng công nghệ van tiên tiến, Festo có thể giúp bạn tiết kiệm năng lượng điện trực tiếp và do đó giảm lượng khí thải CO2. Chúng tôi rất hân hạnh được đồng hành cùng bạn trên hành trình đến với “nhà máy xanh”.

Festo có cung cấp giải pháp đặc biệt cho quy trình hoặc máy móc CMP không?

Chúng tôi cung cấp các giải pháp đặc biệt cho quy trình CMP đòi hỏi độ chính xác và động lực cao nhất, đặc biệt là trong bao bì tiên tiến. Van áp điện có độ chính xác cao của chúng tôi cho phép kiểm soát chính xác lực tiếp xúc – điều quan trọng để loại bỏ vật liệu một cách có kiểm soát và đồng đều. Bằng cách này, chúng tôi không chỉ hỗ trợ chất lượng quy trình và giảm thiểu lãng phí mà còn giúp rút ngắn thời gian thực hiện quy trình của bạn. Chúng tôi cũng phát triển các giải pháp cải thiện hiệu quả và tính khả dụng của hệ thống CMP, ví dụ như kết hợp với miếng đệm điều hòa hoặc các thành phần tự động hóa thông minh.

Festo cung cấp những gì cho hoạt động tự động hóa nhà máy bán dẫn nói chung?

Chúng tôi cung cấp các giải pháp toàn diện để tự động hóa mọi khu vực và các bước trong quy trình sản xuất chất bán dẫn. Ví dụ, tại các nhà máy cải tiến, chúng tôi hỗ trợ những tiến bộ công nghệ bằng nghiên cứu và các sản phẩm tiên phong của mình. Tại SubFab, chúng tôi đảm bảo, trong số những thứ khác, nguồn cung cấp vật liệu đáng tin cậy và các quy trình ổn định như xử lý nước thải hoặc khí thải. Từ các van chính xác và hệ thống truyền động thông minh đến hệ thống xử lý hoàn chỉnh, các giải pháp tự động hóa của chúng tôi góp phần đáng tin cậy vào việc giúp quy trình sản xuất ổn định hơn, nhanh hơn và tiết kiệm năng lượng hơn.

Sử dụng dữ liệu do các giải pháp của chúng tôi tạo ra để theo dõi trạng thái máy hoặc tối ưu hóa quy trình của bạn – hãy sử dụng giải pháp AI Festo “Festo AX” cho mục đích này, dưới dạng một thành phần riêng lẻ cho một ứng dụng cụ thể hoặc dưới dạng giải pháp hoàn chỉnh được cá nhân hóa cho hệ thống của bạn.

Giảm mức tiêu thụ năng lượng tại nhà máy của bạn và trên toàn bộ nhà máy bằng cách sử dụng công nghệ tiên tiến của Festo. Tiết kiệm gấp đôi với chúng tôi! Giảm mức tiêu thụ điện năng của hệ thống và tối ưu hóa mức tiêu thụ khí nén/CDA và khí trơ. Chúng tôi đồng hành cùng bạn trong sứ mệnh giảm thiểu lượng khí thải CO2 của bạn.

Festo có cung cấp giải pháp đóng gói tiên tiến không?

Chúng tôi cung cấp các giải pháp cải tiến cho bao bì tiên tiến, đóng vai trò trung tâm trong các chiplet hiện đại như HBM. Đối với các quy trình như lật chip hoặc liên kết hợp nhất/lai, chúng tôi cung cấp bộ truyền động xử lý chính xác để ngăn ngừa hiện tượng ép ra trong liên kết dính. Tận dụng bộ truyền động chính xác giúp bạn có thể thực hiện các chuyển động chính xác với độ chính xác 1µm.
Đo độ cong vênh của các tấm wafer (tấm wafer cong vênh) và kéo thẳng chúng vào đầu kẹp.

Theo dõi quy trình và trạng thái máy móc bằng Festo AX. Tận dụng công nghệ Festo cải tiến trong máy liên kết hỗn hợp/lai của bạn và tăng độ tin cậy cũng như chất lượng của quy trình trong lĩnh vực đóng gói tiên tiến đòi hỏi khắt khe.