Aplicação e vantagens da tecnologia pneumática na fabricação de chips

No processo de fabricação de chips, precisão, limpeza e automação são fatores-chave que afetam a qualidade da produção. A tecnologia pneumática tem sido amplamente utilizada em muitos elos da fabricação de chips devido ao seu livre de poluição, alta precisão, resposta rápida e fácil controle. Seja no manuseio de wafers, no controle preciso do fluxo de ar ou na limpeza, embalagem e outros processos, a tecnologia pneumática desempenha um papel indispensável. Este artigo explorará as principais aplicações da tecnologia pneumática na fabricação de chips e suas principais vantagens.

 

Aplicação central da tecnologia pneumática na fabricação de chips

1. Manuseio de wafer e transmissão automatizada

O ambiente de fabricação de chips exige limpeza extremamente alta (ambiente de sala limpa) e os métodos tradicionais de manuseio mecânico são propensos à contaminação por partículas. O sistema pneumático consegue manuseio sem contato por meio de adsorção a vácuo, transmissão por suspensão a ar e outros métodos, evitando danos por estresse mecânico ao wafer e melhorando o rendimento da produção. Por exemplo:

Ventosa a vácuo: usada para agarrar e liberar wafers de maneira estável e precisa para reduzir a poluição por poeira.

Sistema de transporte por suspensão a ar: usa fluxo de ar para suspender wafers para obter transmissão sem atrito e reduzir riscos de contaminação.

 

2. Controle de fluxo de gás de precisão (litografia, gravação, deposição)

A fabricação de chips envolve múltiplas etapas de processamento em nanoescala, como litografia, gravação de plasma, deposição de filme fino, etc. Esses processos exigem precisão de controle de fluxo de gás extremamente alta. A tecnologia pneumática desempenha um papel fundamental no fornecimento de gás, regulação de pressão, controle de fluxo, etc.

Válvula reguladora de pressão pneumática: usada para controlar com precisão o fluxo de gás de processo necessário no processo de gravação e deposição.

Sistema de fornecimento de gás ultralimpo: garante um fornecimento estável de gases inertes (como nitrogênio e argônio) para evitar que reações químicas contaminem a superfície do chip.

 

3. Limpeza e secagem de wafer

Durante o processo de fabricação do chip, os wafers precisam ser limpos diversas vezes para remover poeira e resíduos químicos. A aplicação da tecnologia pneumática na limpeza e secagem inclui:

Limpeza ultrassônica pneumática: usando efeitos ultrassônicos e de estouro de bolhas para melhorar a capacidade de remoção de partículas.

Secagem com faca de ar sem contato: usando ar limpo de alta pressão para remover a umidade da superfície do wafer para evitar marcas de água e melhorar a limpeza.

 

4. Embalagem e teste de chips

A embalagem dos chips é a última etapa do processo de fabricação. Os sistemas pneumáticos podem ser usados ​​para entrega de materiais de embalagem, remendos automáticos, testes de chips e outros links. Por exemplo:

Máquina de embalagem pneumática: Use ar comprimido para controlar o braço do robô e colocar com precisão o material de embalagem.

Controle de pressão pneumática: Durante a fase de teste, certifique-se de que o chip esteja sob pressão adequada para verificar sua durabilidade e condutividade.

 

Vantagens da tecnologia pneumática

Sem poluição, adequado para ambiente de sala limpa

Os sistemas pneumáticos dependem principalmente de ar comprimido para operar, sem envolver óleo lubrificante ou óleo hidráulico, portanto não haverá poluição por partículas, o que atende plenamente aos requisitos ultralimpos da indústria de semicondutores.

 

Alta precisão e estabilidade

A moderna tecnologia de controle pneumático pode ajustar com precisão a pressão, o fluxo e a pureza do gás para garantir a estabilidade de cada link de processamento de chip. Por exemplo, uma válvula reguladora de pressão de alta precisão pode controlar a pressão dentro de **±0,1%**.

 

Resposta rápida, melhora a eficiência da produção

Atuadores pneumáticos (como cilindros e ventosas a vácuo) têm velocidades de resposta rápidas e podem concluir ações de comutação ou manuseio em milissegundos, atendendo às necessidades de produção de alto ritmo na fabricação de chips.

 

Forte durabilidade e baixo custo de manutenção

Comparado com sistemas elétricos ou hidráulicos, os componentes pneumáticos possuem estrutura simples e baixo custo de manutenção, sendo adequados para linhas de produção de semicondutores que operam por longo tempo e em alta intensidade.

 

Alta segurança

O sistema pneumático não superaquece devido à sobrecarga e possui bom desempenho à prova de explosão, que é mais seguro e confiável no ambiente de produção de semicondutores.