Tại sao lò đứng trở thành lựa chọn chủ đạo?

Lò nung đứng là thiết bị gia nhiệt nhiệt độ cao được đặt theo chiều dọc được thiết kế đặc biệt để xử lý nhiệt trong sản xuất chất bán dẫn. Hệ thống lò đứng hoàn chỉnh bao gồm các lò chịu nhiệt độ caoống lò, bộ phận làm nóng, hệ thống kiểm soát nhiệt độ, hệ thống kiểm soát khí và cấu trúc hỗ trợ wafer. Lò nung đứng có thể tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình bán dẫn quan trọng bao gồm quá trình oxy hóa silicon, khuếch tán, ủ và lắng đọng lớp nguyên tử (ALD) thông qua việc đưa các loại khí đặc biệt (như oxy, hydro, nitơ, v.v.) vào điều kiện nhiệt độ cao.

Trong quá trình phát triển của thiết bị xử lý nhiệt trong sản xuất chất bán dẫn, lò đứng đã trở thành lựa chọn chủ đạo cho các quy trình xử lý nhiệt do ba ưu điểm cốt lõi của chúng.

1. Từ góc độ sử dụng không gian, lò đứng áp dụng thiết kế kết hợp giữa ống thẳng đứng và thuyền wafer thẳng đứng. Với cùng công suất xử lý, yêu cầu diện tích sàn chỉ bằng 50% -60% so với lò ngang, đặc biệt thích hợp để nâng cao mật độ năng lực sản xuất trên một đơn vị diện tích phòng sạch theo xu hướng mở rộng wafer 450mm. Thông qua việc xếp chồng theo chiều dọc theo mô-đun, số lượng tấm bán dẫn mà một thiết bị có thể xử lý đã tăng 40% và hiệu suất đầu ra trên một đơn vị diện tích tốt hơn đáng kể so với lò nung ngang.

2. Lò nung đứng đạt được vị trí tấm bán dẫn nằm ngang thông qua các giá đỡ rãnh ba điểm. Kết hợp với luồng không khí theo chiều dọc, cấu hình này mang lại độ dốc nhiệt độ đồng đều hơn và phân bổ ứng suất nhiệt đối xứng trong lò, giảm hơn 30% nguy cơ cong vênh tấm bán dẫn. Nó đặc biệt thích hợp cho các quá trình nhạy cảm với nhiệt, chẳng hạn như lắng đọng điện môi K cao và ủ cấy ion. Ngược lại, vị trí thẳng đứng của lò nằm ngang dễ gây ra sự thay đổi nhiệt độ ở các cạnh của tấm bán dẫn và làm tăng nguy cơ tập trung ứng suất cục bộ.

3. Sự tiện lợi của việc xử lý tấm bán dẫn tự động là một ưu điểm quan trọng khác của lò nung đứng. Lò nung ngang cần có cánh tay robot để nângbánh xốptheo hướng thẳng đứng, đòi hỏi các yêu cầu nghiêm ngặt về độ chính xác định vị và kiểm soát lực kẹp. Chúng làm tăng nguy cơ vỡ tấm bán dẫn do sự khác biệt trong hoạt động. Trong lò nung thẳng đứng, các tấm wafer được đặt theo chiều ngang. Cánh tay robot có thể đạt được khả năng xử lý không tiếp xúc thông qua hấp phụ chân không. Kết hợp với hệ thống định vị trực quan, độ chính xác xử lý được cải thiện lên ± 0,1mm, nâng cao đáng kể mức độ tự động hóa tổng thể.