Почему вертикальные печи стали основным выбором?

Вертикальные печи — это вертикально расположенные высокотемпературные нагревательные устройства, специально разработанные для термической обработки при производстве полупроводников. Полная система вертикальной печи состоит из термостойкого материала.печная труба, нагревательный элемент, систему контроля температуры, систему газового контроля и опорную конструкцию пластины. Вертикальные печи могут облегчить важные полупроводниковые процессы, включая окисление кремния, диффузию, отжиг и осаждение атомного слоя (ALD) за счет введения специальных газов (таких как кислород, водород, азот и т. д.) в условиях высоких температур.

В ходе эволюции оборудования для термообработки в производстве полупроводников вертикальные печи стали основным выбором для процессов термообработки благодаря трем основным преимуществам.

1. С точки зрения использования пространства вертикальные печи представляют собой комбинацию вертикальных труб и вертикальных вафельных лодочек. При той же технологической мощности их требуемая площадь составляет всего 50–60% от площади горизонтальных печей, что особенно подходит для увеличения плотности производственных мощностей на единицу площади чистых помещений в соответствии с тенденцией расширения пластин на 450 мм. Благодаря модульной вертикальной укладке количество пластин, которые может обрабатывать одно устройство, увеличилось на 40%, а выходная эффективность на единицу площади значительно выше, чем у горизонтальной печи.

2. Вертикальные печи обеспечивают горизонтальное положение пластин благодаря опорам с трехточечными канавками. В сочетании с вертикальным потоком воздуха такая конфигурация обеспечивает более равномерный температурный градиент и симметричное распределение температурных напряжений внутри печи, что снижает риск коробления пластин более чем на 30%. Он особенно подходит для термочувствительных процессов, таких как осаждение диэлектриков с высоким содержанием калия и отжиг ионной имплантацией. И наоборот, вертикальное размещение горизонтальных печей может вызвать колебания температуры на краях пластин и увеличить риск локальной концентрации напряжений.

3. Удобство автоматической обработки пластин — еще одно важное преимущество вертикальных печей. Для подъема горизонтальных печей требуются роботизированные руки.вафлив вертикальном положении, что предъявляет строгие требования к точности позиционирования и контролю силы зажима. Они увеличивают риск поломки пластины из-за эксплуатационных несоответствий. В вертикальной печи пластины размещаются горизонтально. Роботизированная рука может обеспечить бесконтактное управление за счет вакуумной адсорбции. В сочетании с системой визуального позиционирования точность обработки повышается до ±0,1 мм, что значительно повышает общий уровень автоматизации.