Hauptstruktur der Ätzanlage

 

Die Struktur herkömmlicher Ätzgeräte kann in zwei Teile unterteilt werden: das Hauptgerät und die Zusatzgeräte. Das Hauptgerät besteht aus EFEM (Frontend of Equipment), TM (Transmission Module), PM (Process Module) und drei Modulen. Das EFEM-Modul ist hauptsächlich für das Laden von Wafern aus verschiedenen Handhabungsgeräten (einschließlich Waferladern, Handhabungsrobotern und Brückenkränen) in der Halbleiterfabrik in die Ätzgeräte verantwortlich. Das TM-Modul ist hauptsächlich für den Transfer der Wafer innerhalb der Ätzgeräte verantwortlich. PM ist das Modul, das den Wafer tatsächlich ätzt und bei dem die damit verbundenen physikochemischen Reaktionen stattfinden. Die Funktion der Zusatzgeräte besteht darin, die oben genannten drei Module zu unterstützen. Das Layout ist relativ unabhängig vom Hauptgerät der Maschine.

Mit der steigenden Nachfrage nach der Produktionskapazität einer einzelnen Ätzanlage bei der Herstellung integrierter Schaltkreise zeigt die Zahl der Reaktionskavitäten einer einzelnen Ätzmaschine einen Trend von weniger zu mehr. In den 1990er Jahren brachte Tokyo Electron erstmals die Unity-Serie mit mehreren Reaktoren auf einer einzigen Plattform auf den Markt, den Telius, die weltweit erste Maschine mit paralleler Kammerstruktur, und in den 2010er Jahren die Tactras mit 6/8 Kavitäten. Die neueste Episode-Serie von Tokyo Electron kann mit bis zu 12 Kavitäten ausgestattet werden, was die Platzeffizienz der Ätzanlage erheblich verbessert und Fabs mehr Spielraum für die Ausweitung der Produktion lässt.

Ätzgeräte mit mehreren Ätzreaktoren sind für Fabs unerlässlich, um die Produktionskapazität zu steigern. Denn je mehr Kammern in einer einzelnen Maschine vorhanden sind, desto kleiner ist im Durchschnitt der Platzbedarf für eine einzelne Kammer. Die Wartung der Fab-Reinigungsanlage ist mit hohen Kosten verbunden. Durch die Reduzierung des von einer einzelnen Anlage eingenommenen Platzes wird die Waferproduktionskapazität der Reinigungsanlage pro Flächeneinheit effektiv erhöht und die Abschreibungs- und Wartungskosten der Fab, die einem einzelnen Wafer zugewiesen sind, verringert. Die Reaktionsrate ist langsamer und die Waferproduktion pro Zeiteinheit ist niedriger als die des Wafers (Wafer pro Stunde) (dielektrische Ätzausrüstung), die eher zur Übernahme der Ultra-Multi-Cavity-Struktur neigt. Die Erhöhung der Anzahl der PM-Kammern stellt jedoch neue Anforderungen an den Lade- und Transportprozess des EFEM-Frontend-Moduls und des TM-Transportmoduls.