Чому вертикальні печі стали основним вибором?

Вертикальні печі - це вертикально розташовані високотемпературні нагрівальні пристрої, спеціально розроблені для термічної обробки напівпровідникового виробництва. Повна система вертикальної печі складається з високотемпературної стійкостіпічної труби, нагрівальний елемент, система контролю температури, система контролю газу та опорна структура для пластин. Вертикальні печі можуть сприяти критичним напівпровідниковим процесам, включаючи окислення кремнію, дифузію, відпал і осадження атомного шару (ALD) за допомогою введення спеціальних газів (таких як кисень, водень, азот тощо) в умовах високої температури.

В еволюції обладнання для термічної обробки у виробництві напівпровідників вертикальні печі стали основним вибором для процесів термічної обробки завдяки їхнім трьом основним перевагам.

1. З точки зору використання простору, вертикальні печі приймають комбіновану конструкцію вертикальних труб і вертикальних вафельних човнів. При тій самій технологічній потужності їх потреба в площі становить лише 50%-60% від горизонтальних печей, що особливо підходить для підвищення щільності виробничих потужностей на одиницю площі чистих приміщень за тенденції розширення пластини 450 мм. Завдяки модульному вертикальному штабелюванню кількість пластин, які може обробляти один пристрій, зросла на 40%, а ефективність виходу на одиницю площі значно краща, ніж у горизонтальної печі.

2. Вертикальні печі досягають горизонтальних положень пластин за допомогою триточкових канавок. У поєднанні з вертикальним потоком повітря ця конфігурація забезпечує більш рівномірний температурний градієнт і симетричний розподіл термічної напруги в печі, знижуючи ризик викривлення пластин більш ніж на 30%. Він особливо підходить для термочутливих процесів, таких як осадження діелектрика з високим К та відпал іонної імплантації. І навпаки, вертикальне розміщення горизонтальних печей може спричинити коливання температури на краях пластин і збільшити ризик локальної концентрації напруги.

3. Ще однією важливою перевагою вертикальних печей є зручність автоматизованої обробки пластин. Для підйому горизонтальних печей потрібні роботизовані рукивафліу вертикальній орієнтації, що вимагає жорстких вимог до точності позиціонування та контролю за силою затиску. Вони збільшують ризик поломки пластини через невідповідності в роботі. У вертикальній печі пластини розташовуються горизонтально. Роботизована рука може досягти безконтактного поводження за допомогою вакуумної адсорбції. У поєднанні з системою візуального позиціонування точність обробки покращена до ±0,1 мм, що значно підвищує загальний рівень автоматизації.