blog O JTEKT uruchamia zaawansowane piece pionowe do produkcji półprzewodników

W precyzyjnym świecie produkcji w mikroskali, tworzenie urządzeń półprzewodnikowych opiera się na szeregu rygorystycznych procesów termicznych. Piece pionowe, służące jako kluczowe wyposażenie w przetwarzaniu płytek, odgrywają zasadniczą rolę w krytycznych etapach, takich jak osadzanie cienkich warstw, wyżarzanie i utwardzanie żywicy. Dzięki charakterystycznej pionowej architekturze i doskonałym możliwościom kontroli procesów, systemy te stały się niezbędnymi elementami w nowoczesnych liniach produkcyjnych półprzewodników.

Piec pionowy to system przetwarzania wsadowego przeznaczony do produkcji urządzeń półprzewodnikowych, charakteryzujący się pionowo zorientowaną kwarcową rurą. Płytki są umieszczane w obwodzie kwarcowej rury i poddawane precyzyjnie kontrolowanym procesom ogrzewania w celu wykonania różnych etapów produkcji. Płytki są ładowane na łodzie kwarcowe, które są wkładane i wyjmowane z dna rury procesowej.

Konstrukcja ta minimalizuje generowanie cząstek, zapewniając jednocześnie wyjątkową jednorodność temperatury i kontrolę atmosfery, co zapewnia spójną jakość i wydajność przetwarzania płytek. Zautomatyzowane systemy obsługi płytek i łodzi dodatkowo zwiększają przepustowość produkcji.

Tradycyjne piece poziome wykazują ograniczenia podczas przetwarzania większych płytek, często powodując niespójną grubość warstwy w różnych partiach i na powierzchniach płytek, a także zanieczyszczenia cząstkami i tworzenie się tlenków rodzimych. Ponadto ich powierzchnia znacznie się powiększa wraz ze wzrostem rozmiarów płytek. Piece pionowe skutecznie rozwiązują te wyzwania, przyczyniając się do ich powszechnego zastosowania w produkcji półprzewodników.

Rozwój zaawansowanych systemów przetwarzania termicznego sięga 1970 roku, kiedy to Tempress Japan po raz pierwszy wprowadził na rynek urządzeń półprzewodnikowych poziome systemy obróbki cieplnej. Ciągłe innowacje zaowocowały kompleksowym portfolio technologii przetwarzania termicznego, które w znacznym stopniu przyczyniły się do rozwoju półprzewodników na całym świecie.

• Piec pionowy VF-5900 300 mm o dużej wydajności: Zaprojektowany do masowej produkcji płytek 300 mm z dużą przepustowością i jednorodnością. Zdolny do przetwarzania 100 płytek na partię z 16 pozycjami magazynowania FOUP, co zwiększa automatyzację i wydajność. Zastosowania obejmują półprzewodniki, urządzenia mocy SiC, MEMS, VCSEL i technologie fotowoltaiczne.
• Piec pionowy VF-5700 300 mm do małych partii: Zoptymalizowany do badań i rozwoju płytek 300 mm oraz specjalistycznych procesów, obsługujący 50 płytek na partię.
• Piec pionowy VF-5300 8-calowy o dużej wydajności: Odpowiedni do produkcji płytek od 6 do 8 cali, przetwarzający 150 płytek na partię z 20 pozycjami magazynowania kaset.
• Piec pionowy VF-5100 8-calowy uniwersalny: Elastyczna konfiguracja dla płytek od 4 do 8 cali, o maksymalnej pojemności 150 płytek i 4-8 pozycjach magazynowania kaset.
• VF-3000 8-calowy, ekonomiczny system do małych partii: Kompaktowa konstrukcja do przetwarzania płytek od 4 do 8 cali, obsługująca do 50 płytek (8 cali) lub 75 płytek (4-6 cali) z 4-8 magazynami kaset.
• Piec pionowy VF-1000 do badań i rozwoju: Do produkcji na małą skalę i zastosowań badawczych, przetwarzający do 25 płytek (maks. 8 cali).
• Piec pionowy VFS-4000 o dużej średnicy: Rozszerzona komora procesowa do specjalistycznych zastosowań, obsługująca 20-25 płytek, używana głównie w produkcji wyświetlaczy płaskich do procesów takich jak wyżarzanie kontaktów metalowych, spiekanie szkła i odgazowywanie.

• Elastyczne konfiguracje sprzętu z alternatywnym rozmieszczeniem szafy gazowej
• Wsparcie dla przetwarzania ze źródła cieczy atmosferycznej
• Możliwości procesów selenizacji/siarkowania
• Przetwarzanie próżniowe o dużej średnicy (G4+)
• Sprzęt do wzrostu nanorurek węglowych
• Obsługa cienkich płytek (≥80 μm)
• Wsparcie dla płytek typu fan-out
• Duże podłoża paneli do utwardzania poliimidu FPD
• Przetwarzanie próżniowe na mokro i na sucho z kontrolą ciśnienia cząstkowego tlenu
• Czyszczenie in-situ za pomocą ClF3
• Systemy transferu wsadowego kaset kwarcowych
• Przetwarzanie polikrzemu planarnego (bez gradientu temperatury)

Zaawansowane laboratoria demonstracyjne i testowe umożliwiają weryfikację procesów i ocenę wydajności sprzętu. Obiekty te utrzymują warunki klasy 10 lub lepsze w pomieszczeniach czystych, aby dokładnie symulować środowiska produkcyjne, umożliwiając optymalizację procesów i udoskonalanie parametrów.

Ciągły rozwój technologii pieców pionowych pokazuje zaangażowanie przemysłu półprzewodników w precyzyjną produkcję, a systemy przetwarzania termicznego odgrywają coraz ważniejszą rolę w umożliwianiu produkcji urządzeń nowej generacji w wielu sektorach technologicznych.