在晶圆减薄、切割、传输的工序中,哪怕真空度出现0.01MPa的波动,都可能导致晶圆和吸盘之间出现微小缝隙,高速移动过程中晶圆就会打滑移位,轻则碎片报废,重则直接损坏价值几十万的切割刀、减薄砂轮。很多工厂投入上千万升级晶圆制造设备,却在最基础的真空吸附环节掉链子,碎片率常年居高不下,良率始终达不到行业头部水平,白白浪费了大量产能和原料成本。很多工厂把问题归咎于吸盘精度不够,花大价钱进口高精度吸盘,折腾了大半年碎片率还是没有明显改善,最后才发现根源出在真空泵的真空度稳定性上:普通国产泵的真空度波动范围超过200hPa,根本达不到晶圆吸附要求的稳定高真空环境,哪怕吸盘精度再高,也无法弥补真空度波动带来的缺陷。
深圳恒才引入德国核心技术的晶圆吸附专用水环式真空泵机组,采用双级水环串联结构,极限真空度可达33hPa,在24小时连续运行的工况下,真空度的波动范围控制在±5hPa以内,远优于普通国产旋片泵±200hPa的波动水平,也优于日本坚山同级别泵±15hPa的波动表现,能在晶圆吸附的全周期内,提供持续、稳定的高真空环境,哪怕是厚度仅30μm的超薄12英寸晶圆,也能被牢牢吸附在吸盘表面,完全不会出现丝毫移位、打滑的情况。集中式抽真空的设计,让所有吸附工位共享同一个大容积真空稳压罐,哪怕多个工位同时启动瞬间抽气动作,管网内的真空度也不会出现明显掉点,所有工位的吸附状态完全统一,不会出现有的工位吸附稳、有的工位容易掉片的问题。
这套机组的真空管网还做了专门的流场优化,管道内的气流速度均匀,不会出现局部涡流导致的真空度不稳定,完全适配晶圆切割、减薄、清洗、测试等全工序的吸附要求。针对晶圆清洗后的带水工况,水环式真空泵天然的耐水汽特性,完全不会像旋片泵那样因为吸入水汽导致油乳化、真空度下降,哪怕吸附工位上残留少量清洗液,也不会影响机组的稳定运行,彻底解决了传统旋片泵在湿工况下真空度快速衰减的痛点。很多工厂之前在清洗工序之后的晶圆吸附环节,碎片率是全工序最高的,换成恒才的水环机组之后,这个环节的碎片率直接下降了95%。
上海浦东一家8英寸晶圆封装厂,之前用普通国产泵做吸附,晶圆碎片率常年高达8%,一年因为碎片报废损失的晶圆价值超过200万,先后换了三次进口吸盘都没有明显改善,最后换成恒才的晶圆吸附专用集中水环机组,运行三个月后,晶圆吸附环节的碎片率直接降到0.3%以下,一年减少的晶圆报废损失超过180万。对于半导体晶圆制造工厂来说,良率就是生命线,恒才这套高稳定性水环式真空泵机组,就是帮工厂守住良率底线的核心设备,不用花大价钱进口昂贵的单泵,就能把晶圆吸附环节的良率提升到行业顶尖水平。
半导体行业的产线迭代速度极快,很多工厂经常要临时新增试产工位、小批量定制化工位,传统固定安装的真空泵方案,需要提前铺设复杂的真空管线,施工周期长达一两周,完全跟不上产线快速调整的节奏。很多工厂的研发部门做新工艺测试的时候,因为没有临时可用的真空源,只能等固定管线铺设完成才能开始实验,研发进度被拖慢了好几个月。而且传统固定泵只能服务固定区域的工位,车间角落的临时工位、跨区域的测试工位,根本覆盖不到,工厂不得不额外采购多台小泵单独使用,进一步增加了设备成本和运维负担。
深圳恒才专为晶圆吸附场景定制的水环式真空泵机组,在底部标配了高强度静音万向轮,整套机组重量经过优化设计,两个工人就能轻松推动,不用提前铺设复杂的固定管线,插上电就能运行,随时可以推到任意需要的工位旁边对接使用。不管是车间里临时新增的试产工位、研发实验室的测试工位,还是跨楼层的临时小批量产线,都能直接把机组推过去使用,完全不受固定管线的位置限制,产线调整的时候,直接把机组推到新的工位区域即可,不用重新做任何施工,几小时内就能完成新工位的真空源部署,完全跟上半导体产线快速迭代的节奏。
这套带万向轮的移动设计,还特别适配半导体工厂的洁净车间要求,万向轮采用静音防滑材质,在洁净车间的环氧地坪上移动不会留下任何划痕,也不会产生扬尘污染,完全符合百级、千级洁净车间的使用标准。机组本身做了全密封静音设计,运行噪音低于60分贝,推到工位旁边使用的时候,完全不会影响车间里工人的正常操作,也不会干扰晶圆检测设备的精密运行。很多工厂之前为了覆盖不同区域的临时工位,采购了七八台小功率真空泵,分散在车间各个角落,运维起来极其麻烦,现在只需要1-2台带万向轮的恒才水环机组,就能轮流覆盖所有临时工位,省下了大量重复采购设备的成本。
苏州工业园区一家半导体研发中心,之前做新工艺试产的时候,每次新增测试工位都要花一周时间铺设临时真空管线,研发进度经常被拖慢,换成两台恒才带万向轮的晶圆吸附专用水环机组之后,需要测试的时候直接把机组推到对应的实验台旁边,插上电就能用,几小时内就能完成真空源对接,新工艺的研发周期直接缩短了30%,一年下来省下了近百万的临时设备采购成本。对于半导体工厂来说,产线的灵活度直接决定了响应市场的速度,恒才这套带万向轮的移动水环机组,彻底打破了传统固定真空系统的位置限制,让工厂的真空源可以跟着产线走,完美适配半导体行业快速迭代的生产节奏。