视频来源:wafer handling
上面我们已经了解晶圆传输系统的结构组成,接下来我们来探讨下该装置的技术总结:
避免晶圆损坏之技术分析
晶圆传输中最大的挑战之一是避免损坏晶圆。晶圆极其脆弱,尤其是在现代半导体技术中晶圆变得越来越薄的情况下。机械应力、不当处理甚至轻微的错位都可能导致晶圆碎裂或破损。因此需要设计能够安全、温和地处理晶圆的传输系统!
洁净度控制之技术
污染是半导体制造中的关键问题。即使是微小的颗粒也会导致微电子电路出现缺陷。晶圆传输系统必须在超洁净环境中运行,通常在真空或惰性气体条件下运行以防止污染。传输组件的设计必须确保没有可能产生颗粒的接触点,并且使用的所有材料都与洁净室环境兼容。
精确对准
随着半导体器件变得越来越小、越来越复杂,晶圆加工的对准公差也变得越来越严格。现代光刻和晶圆键合工艺要求晶圆对准精度达到纳米级。在晶圆传输过程中需要考虑高精度的同时且要高吞吐量需求。
热管理之技术
晶圆传输过程中的温度控制至关重要,特别是对于涉及热循环的工艺,例如晶圆键合。晶圆在暴露于温度波动时可能会弯曲或膨胀,这会影响对准和处理精度。晶圆传输系统必须设计为最大限度地减少热效应或实时补偿热效应。
吞吐量和速度
半导体制造设施在严格的吞吐量要求下运行以满足生产需求。晶圆传输系统必须快速高效,而不会影响精度或晶圆安全性。因此需平衡高速运行与精细处理和精确对准。
集成应用
晶圆传输系统必须与各种工艺工具无缝集成,包括沉积系统、蚀刻工具、光刻机和键合设备。这些工具中的每一个都有其对晶圆处理、定位和环境条件的特定要求。确保晶圆传输系统与各种工艺工具之间的兼容性。
自动化和软件控制
晶圆传输系统高度自动化,依靠复杂的软件来控制机器人、对准系统和工艺接口。确保可靠性对于避免错位、晶圆处理不当或工艺延迟。且适应新的工艺要求。
静电和非接触式夹持器末端技术
静电和非接触式夹持器的发展降低了晶圆在处理过程中损坏的风险。这些夹持器使用静电力或气流来握住晶圆而无需物理接触晶圆,从而最大限度地降低了机械应力的风险。晶圆搬运机器人与各种末端执行器配对,有助于晶圆的搬运。主要有以下几种技术:
Non-Contact Bernoulli 非接触伯努利
Vacuum Handling 真空处理
Edge Grip Wafer 边缘夹持晶圆
Dual Wrist End Effectors 双手腕末端执行器
可处理因传统处理方法而容易受到污染的晶圆的应用。
标准抓取解决方案适用于各种晶圆和应用。
非常适合处理带有接触禁区的应用
提高吞吐量、缩短周期时间、缩短晶圆交换时间
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