칩 제조 공정에서 정밀도, 청결성, 자동화는 생산 품질에 영향을 미치는 핵심 요소입니다. 공압 기술은 무공해, 고정밀, 빠른 응답 및 쉬운 제어로 인해 칩 제조의 여러 링크에서 널리 사용되었습니다. 웨이퍼 핸들링, 정밀 공기 흐름 제어, 세척, 포장 및 기타 공정에서 공압 기술은 필수적인 역할을 합니다. 이 기사에서는 칩 제조에서 공압 기술의 핵심 응용 분야와 주요 이점을 살펴보겠습니다.
1. 웨이퍼 핸들링 및 자동 전송
칩 제조 환경은 매우 높은 청결도(클린룸 환경)를 요구하며, 기존의 기계적 처리 방식은 입자 오염이 발생하기 쉽습니다. 공압 시스템은 진공 흡착, 에어 서스펜션 전달 및 기타 방법을 통해 비접촉식 핸들링을 달성하여 웨이퍼에 대한 기계적 응력 손상을 방지하고 생산 수율을 향상시킵니다. 예를 들어:
진공 흡입 컵: 웨이퍼를 안정적이고 정확하게 파악하고 방출하여 먼지 오염을 줄이는 데 사용됩니다.
에어 서스펜션 운반 시스템: 공기 흐름을 사용하여 웨이퍼를 매달아 마찰 없는 전송을 달성하고 오염 위험을 줄입니다.
2. 정밀한 가스 흐름 제어(리소그래피, 에칭, 증착)
칩 제조에는 리소그래피, 플라즈마 에칭, 박막 증착 등과 같은 여러 나노 규모 처리 단계가 포함됩니다. 이러한 프로세스에는 매우 높은 가스 흐름 제어 정확도가 필요합니다. 공압 기술은 가스 전달, 압력 조절, 흐름 제어 등에 핵심적인 역할을 합니다. 예를 들면 다음과 같습니다.
공압식 압력 조절 밸브: 에칭 및 증착 공정에 필요한 공정 가스 흐름을 정확하게 제어하는 데 사용됩니다.
초청정 가스 공급 시스템: 칩 표면 오염으로 인한 화학 반응을 방지하기 위해 불활성 가스(예: 질소 및 아르곤)의 안정적인 공급을 보장합니다.
3. 웨이퍼 세척 및 건조
칩 제조 과정에서 웨이퍼는 먼지와 화학 잔류물을 제거하기 위해 여러 번 세척되어야 합니다. 세척 및 건조에 공압 기술을 적용하는 방법은 다음과 같습니다.
공압식 초음파 세척: 초음파 및 기포 파열 효과를 사용하여 입자 제거 능력을 향상시킵니다.
비접촉 에어나이프 건조: 고압 청정 공기를 사용하여 웨이퍼 표면의 수분을 날려 워터마크를 방지하고 청결도를 향상시킵니다.
4. 칩 패키징 및 테스트
칩 패키징은 제조 공정의 마지막 단계입니다. 공압 시스템은 포장재 배송, 자동 패치, 칩 테스트 및 기타 링크에 사용될 수 있습니다. 예를 들어:
공압 포장 기계: 압축 공기를 사용하여 로봇 팔을 제어하여 포장재를 정확하게 배치합니다.
공압 제어: 테스트 단계에서 칩이 적절한 압력을 받고 있는지 확인하여 내구성과 전도성을 확인하세요.
무공해, 클린룸 환경에 적합
공압 시스템은 윤활유나 유압유를 사용하지 않고 주로 압축 공기를 사용하여 작동하므로 입자 오염이 없으며 이는 반도체 산업의 초청정 요구 사항을 완전히 충족합니다.
높은 정밀도와 안정성
최신 공압 제어 기술은 압력, 흐름 및 가스 순도를 정확하게 조정하여 각 칩 처리 링크의 안정성을 보장할 수 있습니다. 예를 들어 고정밀 압력 조절 밸브는 **±0.1%** 이내에서 압력을 제어할 수 있습니다.
빠른 응답, 생산 효율성 향상
공압식 액추에이터(예: 실린더 및 진공 흡입 컵)는 빠른 응답 속도를 가지며 밀리초 단위로 전환 또는 처리 작업을 완료할 수 있어 칩 제조의 고속 생산 요구 사항을 충족합니다.
내구성이 강하고 유지관리 비용이 저렴함
전기 또는 유압 시스템과 비교하여, 공압부품은 구조가 간단하고 유지관리 비용이 저렴하여 장시간, 고강도로 작동하는 반도체 생산라인에 적합합니다.
높은 안전성
공압 시스템은 과부하로 인해 과열되지 않으며 방폭 성능이 뛰어나 반도체 생산 환경에서 더 안전하고 신뢰할 수 있습니다.
