Зашто су вертикалне пећи постале главни избор?

Вертикалне пећи су вертикално постављени високотемпературни уређаји за грејање специјално дизајнирани за термичку обраду производње полупроводника. Комплетан вертикални систем пећи је састављен од отпорних на високе температурецев за пећ, грејни елемент, систем за контролу температуре, систем за контролу гаса и носећу структуру плочице. Вертикалне пећи могу олакшати критичне полупроводничке процесе укључујући оксидацију силицијума, дифузију, жарење и таложење атомског слоја (АЛД) кроз увођење специјалних гасова (као што су кисеоник, водоник, азот, итд.) у условима високе температуре.

У еволуцији опреме за топлотну обраду у производњи полупроводника, вертикалне пећи су постале главни избор за процесе топлотне обраде због своје три кључне предности.

1. Из перспективе искоришћења простора, вертикалне пећи усвајају комбиновани дизајн вертикалних цеви и вертикалних чамаца за плочице. Под истим капацитетом обраде, њихов захтев за подним простором је само 50%-60% у односу на хоризонталне пећи, посебно погодан за повећање густине производног капацитета по јединици површине чистих просторија под трендом експанзије плочице од 450 мм. Кроз модуларно вертикално слагање, број плочица које један уређај може да поднесе повећао се за 40%, а излазна ефикасност по јединици површине је знатно боља од оне у хоризонталној пећи.

2. Вертикалне пећи постижу хоризонталне положаје плочице преко жлебних носача у три тачке. У комбинацији са вертикалним протоком ваздуха, ова конфигурација пружа уједначеније температурне градијенте и симетричну расподелу топлотног напрезања унутар пећи, смањујући ризик од савијања плочице за више од 30%. Посебно је погодан за процесе осетљиве на топлоту, као што су високо-К диелектрично таложење и жарење са имплантацијом јона. Насупрот томе, вертикално постављање хоризонталних пећи је склоно да изазове температурне варијације на ивицама плочице и повећа ризик од локалне концентрације напрезања.

3. Погодност аутоматизованог руковања плочицама је још једна критична предност вертикалних пећи. Хоризонталне пећи захтевају роботске руке за подизањенаполитанкеу вертикалној оријентацији, што захтева строге захтеве у погледу тачности позиционирања и контроле силе стезања. Они повећавају ризик од лома плочице због оперативних одступања. У вертикалној пећи, облатне се постављају хоризонтално. Роботска рука може постићи руковање без контакта кроз вакуумску адсорпцију. У комбинацији са системом визуелног позиционирања, прецизност руковања је побољшана на ±0,1 мм, што увелико повећава укупан ниво аутоматизације.