半导体生产中的常压工艺

智能、高效、精准:为 PR 涂层、湿法清洁、CMP 和氮气吹扫等工艺提供解决方案。

常压条件下,自动化解决方案在半导体生产中发挥着关键作用。 这些工艺包括光刻胶的涂布和去除(光刻胶涂布和剥离)、清洗工艺以及化学机械抛光。 此外,大量搬运和物流流程必须高度自动化,并可靠运行。

针对这些环境,我们提供创新的解决方案,用于精确控制介质、轻柔搬运晶圆以及灵敏控制力、压力和运动曲线。 该装置可大幅度减少颗粒形成、确保高工艺稳定性,并实现高效集成。 无论是原始基板、掩膜版/SMIF、FOUP,还是用于倒装芯片、混合键合等先进封装应用的已加工晶圆或芯片库,借助Festo,您都可以实现安全、高效且可扩展的自动化生产。

常压环境中的应用

晶圆搬运:节省空间的转运

Festo 采用“倒装门架”在 FOUP 与Load-Lock之间搬运晶圆。 这种笛卡尔机器人可在常压环境下确保安全、快速地转运。 该解决方案节省空间,并可集成到现有EFEM

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晶圆对准器:多个步骤合而为一

气动自动化搬运工具将裸晶圆运至半导体生产设备。

我们全球独一无二的晶圆对准器将末端执行器和对准器集成在一个紧凑的系统中。 其占地面积较小,可实现柔和高度搬运可重复性,优势明显。 我们的自动化解决方案能够将晶圆直接放置于夹持叉上,识别缺口等标记,精准对齐晶圆,并以极高的精度将其装入工艺腔室。 通过将多道工序组合在一个模块中缩短周期时间,EFEM 所需空间大大减少,从而减少了晶圆拾取次数(即晶圆拾取和放下的频率)。 借助伯努利效应实现非接触对准。 实现晶圆翻转,并倒置插入工艺环节。

智能晶圆顶针升降控制方案​:高精度与力感测

用于晶圆的顶针升降装置可实现晶圆的高精度和无振动定位,精度可达 1 微米。 此外,还可实现基底的无振动端到端移动,从而避免 晶圆漂移现象。 其一大优势在于:系统能够感测抬起晶圆所需的力(例如从静电晶圆吸盘 (ESC) 上抬起)。 由此可显著降低晶圆产生微裂纹,甚至整片晶圆破裂的风险。 与电气系统相比,气动解决方案更为紧凑,减少了电机控制器等电气元件,因为减压阀无需直接布置在工艺腔室旁,从而降低了热量的散发。 用于高真空的专用驱动也可使用 Festo 减压阀进行控制。

系统生成并提供数据,可利用这些数据监控装置状态。 可借助 Festo AI 工具“Festo AX”的现有算法,并将其作为单个模块或整个个性化系统集成到您的设备中。

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阀岛 VTEP
控制器 CPX-E
传感器 SDAT

N2 吹扫结合 MFC​:占地很小,仍能够实现高纯度的惰性气体。

半导体工厂内的 FOUP 氮气吹扫方案,配备 Festo 的压电式质量流量控制器 VEMD 与 VEFC。

我们的 N2 吹扫解决方案用于 创建并维持洁净气体环境,能够可靠防止大气中氧气导致的氧化,并避免空气中悬浮颗粒造成的污染。 针对每种应用,从低流量到高流量,都能找到匹配的系统,例如用于 FOUP 的系统。 我们的产品组合包括作为单通道解决方案的质量流量控制器 (MFC),以及作为集成多个 MFC 的阀岛多通道解决方案。 对于 EFEM、SMIF/ FOUP 存储系统或晶粒托盘,我们提供占地极小的氮气吹扫解决方案。 系统生成数据,可使用这些数据监控装置状态,特别是所用过滤器的污染程度。 避免机器计划外停机,并进一步优化您的工艺流程。

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我们的质量流量控制器VEMD, VEAD, VEFC, 阀岛 VTEPVTEP

配备回吸控制的光刻胶 (PR) 涂层

半导体工厂中的设备,配有 Festo 的回吸阀,用光刻胶对裸晶圆进行涂覆。

在使用光刻胶 (PR) 对基底进行涂覆时,由于此类材料往往成本较高,我们的计量阀控制装置可确保膜厚度精确可控。 最终实现稳定、可重复的工艺质量,以及出色的经济效益。 回吸功能可防止液滴挂在喷嘴尖端外侧。 我们的阀确保光刻胶的精准分配及最后一滴的回吸,有效保护敏感介质免受大气氧气的影响。

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比例阀 VEABVTEP
介质隔离电磁阀 VYKA/ VYKC
电缸 EPCO 和 ERMO 及相应的传感器

控制工艺介质:可靠的阀和传感器系统

裸晶圆在半导体工厂的工艺腔室内进行涂层处理。 Festo 的阀和传感器控制着该过程。

我们的阀门和传感器可在 SubFab、Hook-up 以及 WFE/Tool中,对工艺介质进行高精度且高效的控制。 无论是含磨粒的浆料、湿法化学物质(如酸或碱)、去离子水还是溶剂,无论是安装在干燥箱、控制柜还是直接安装在工具上,也无论您关注的是 占地最小化、颗粒纯度、快速切换时间还是特殊的环境要求(如高温或化学物质暴露):Festo 都能为各种应用提供可靠的 阀和控制解决方案,从而实现耐用且工艺可靠的半导体生产。

我们的系统可生成用于监控装置状态的数据。 可借助 Festo AI 工具“Festo AX”的现有算法,并将其作为单个模块或整个个性化系统集成到您的设备中。

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VTOC, MH1, MHA2 和 VUVG/ VTUX
传感器 SPTESPAN 和 SPAF

碗形升降装置:气动微定位​

裸晶圆在 Festo 的碗形升降装置上涂覆一层液体。 背景中为气动控制组件。

碗形升降装置采用气动驱动,由此可对液态工艺介质进行有针对性的分离、再利用或受控处置。 相应的收集容器(“碗或勺”)可根据介质或所需的喷涂高度实现精确定位,并可靠固定。 该系统还能够显著降低装置运行过程中产生的振动和冲击。

我们的系统可生成用于监控装置状态的数据。 可借助 Festo AI 工具“Festo AX”的现有算法,并将其作为单个模块或整个个性化系统集成到您的设备中。

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传感器 SDAT

实现抛光应用的精准压力控制和作用力调节

化学机械抛光 (CMP) 工艺中,我们的气动控制装置可对晶圆和研磨台之间的压紧力实施动态和高精度的控制。 压电阀可实时调节压力,并能特别轻柔地压紧和抬起晶圆。 这些阀与我们的压力传感器配合使用,可实现特别高的精度。

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闭门器:比例运动控制​

在湿法工艺装置中,如旋转清洗机或涂布机生产线,工艺舱室的门必须实现可靠运行。 在洁净室中,尤为重要的是:即使在意外工况下(如电源或气源故障),也必须可靠地保护晶圆免受污染,且自身不得成为微粒源。 我们的闭门锁解决方案包括可靠且精密的圆形气缸,配有专用润滑剂,可实现自动开启和关闭。 我们的气动联锁系统还可实现安全联锁。 所用传感器可可靠地提供位置信号反馈。

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您的成功就是我们的目标:我们以智能自动化方案为您的常压工艺保驾护航。


利用我们在半导体生产方面的专业知识,无论面对电力电子设备、微机电系统、逻辑芯片还是存储芯片,亦或晶圆材质为硅、蓝宝石还是 SiC(碳化硅),我们都能为您提供有力支持。 无论是面对 FOUP 搬运、PR 点胶还是 CMP,我们都能为您的应用提供个性化咨询。 我们将共同开发完全符合您的要求和系统架构的解决方案。

我们了解您所面临的挑战,并为您提供解决方案,帮助您取得持久的成功:

  • 优化前端:利用我们的倒装龙门系统提升 EFEM 性能。 该运输系统占地小、耐用,是传统 Scara 机器人的高性价比替代方案。
  • 耐化学阀: 欢迎与我们探讨有关由 Teflon® 或 PFA 制成的气动高纯阀的精密、温和控制。
  • 无余滴: 我们的阀带回吸功能,可防止余滴,从而实现 PR 的精确滴液。
  • 精确的材料去除:利用我们创新型精密阀门,您可以对压紧力进行精确调节,最终实现快速、精确的材料去除。

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减少氮气和能源消耗

您可以应对半导体行业的价格压力! 持续减少氮气和能源消耗,还能改善半导体生产中的二氧化碳生命周期评估。 


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常见问题解答

我们可为 PR 涂层、湿法清洗与 CMP 等常压工艺提供哪些解决方案?

我们以精密的自动化解决方案支持半导体生产中的常压工艺,如 PR 涂层、曝光、显影、湿法工艺和 CMP,例如用于搬运基底或网罩/掩膜的倒装门架系统、用于对介质阀(如塑料高纯阀、不锈钢 UHP 阀)进行精确、可靠控制与调节的阀技术、以及紧凑型气缸和电缸等。 我们的解决方案既可用于工艺设备,也应用于外围设备,如用于 FOUP、SMIF 或光罩/掩模的清洗与运输系统,以及用于先进封装中的倒装芯片、混合键合等先进封装环节的存储技术和解决方案。

Festo 是否能专门针对 FOUP 或 SMIF pod 或基底及光罩搬运提供解决方案?

我们为高度自动化半导体工厂的FOUP 、SMIF 、基底和光罩搬运提供众多专用解决方案。 通过我们的倒装门架系统,我们在 EFEM 中实现了节省空间和经济的运动方案,同时,创新的晶圆对准器通过集成式对准加速装载过程,从而缩短周期时间。 我们针对 FOUP 提供高性能 N2 吹扫系统,具备精准调控能力,可选单通道或多通道解决方案,有助于减少 I/O 数量,或通过一块总线模块驱动多个 MFC。 我们还为 SMIF-/FOUP 存储系统或晶粒托盘开发紧凑型氮气吹扫系统,即使极低的流量也能精确控制,并确保纯净的保护气体环境。

Festo 是否有专门针对湿法工艺的解决方案,例如 PR 涂层、显影和剥离或 SpinClean?

我们为湿法工艺(如 PR 涂层、显影、剥离或旋转清洗提供专用解决方案。 我们的解决方案(如阀和传感器)可对由 PFA、Teflon®、PVDF 或 PP 制成的高纯阀,以及由不锈钢制成的超高纯阀进行高精度且高效的调控;并且得益于温和的控制方式,还可让阀得到更长的使用寿命。 我们的系统可生成用于监控装置状态的数据。 可借助 Festo AI 工具“Festo AX”的现有算法,并将其作为单个模块或整个个性化系统集成到您的设备中。
无论是安装在干燥箱、控制柜中还是直接安装在工具上,也无论您关注的是占地最小化、颗粒纯度、快速切换时间,还是高温或化学暴露等特殊环境要求,我们都能为每一种应用提供合适的解决方案。 可对腐蚀性化学物质进行计量,同时,带回吸功能的阀在 PR 点胶过程中可防止滴漏,并确保介质用量精确。 针对旋转清洗工艺,我们提供气缸用于控制 碗形升降装置,或将防溅板或介质分离器无级调节至所需位置。 我们确保工艺管理安全、高效且无污染。) 从而为可持续的生产流程尽绵薄之力。 通过使用创新的阀技术,您可以直接通过 Festo 节省电能,从而减少 CO2 排放量。 我们将很高兴陪伴您成为 "绿色工厂"。

Festo 是否能专门针对 CMP 工艺或机器提供解决方案?

我们为对精度与动态性能要求极高的 CMP 工艺,尤其先进封装技术,提供专用解决方案。 我们的高精度压电阀可实现对压紧力的精确控制,这对于实现受控且均匀的材料去除至关重要。 通过这种方式,我们不仅提升工艺质量、将废品率降至最低,还能帮助您缩短工艺时间。 我们还开发可提高 CMP 装置效率和可用性的解决方案,例如结合调节垫或智能自动化组件使用。

Festo 能为常规半导体工厂自动化提供哪些解决方案?

我们为半导体工厂的各个区域和工艺步骤自动化提供全面的解决方案。 例如,在创新型装置中,我们凭借自身的研究与前瞻性产品,助力技术进步。 在 SubFab 区域中,我们还确保可靠的介质供应和稳定的工艺流程,例如废水或废气处理等流程。 从精密阀门、智能驱动器到整套运输系统,我们的自动化解决方案性能可靠,助力生产流程更稳定、更快捷、更节能,

客户可以利用我们的解决方案所生成的数据,并监控机器状态或优化工艺流程。为此可使用Festo的人工智能解决方案“Festo AX”,既可作为特定应用的单个模块,也可作为系统的个性化整体解决方案。

采用 Festo 的创新技术,降低装置以及整个工厂的能耗。 与我们合作,节省加倍! 降低装置的电耗,并优化压缩空气/CDA与惰性气体的用量。 我们将与您同行,助您减少 CO2 足迹。

Festo 是否可提供先进封装的解决方案?

我们为先进封装提供创新解决方案,在 HBM 等现代芯粒技术中,先进封装发挥着核心作用。 针对倒装芯片或融合/混合键合等工艺,我们提供精密的搬运执行器,可在胶粘键合过程中防止溢胶。 借助高精度执行器,可实现精度达 1µm 的精确运动。
测量晶圆的翘曲度(翘曲晶片),并将其拉到卡盘找平。

使用 Festo AX 监控流程和机器状态。 在混合键合机中,借助 Festo 的创新技术,提供要求苛刻的先进封装的工艺可靠性和质量。