真空設備應用有哪些?解析半導體真空設備技術帶給科技的最高品質

真空設備應用有哪些?解析半導體真空設備技術帶給科技的最高品質

許多工業製程,都必須置於真空環境中,藉以排除空氣與污染物,達到極高潔淨度與製程穩定性。特別是半導體與高精密產品的製造,更需要依據製程需求採用不同的真空設備與技術。本文將深入介紹半導體真空設備,透過這些關鍵技術,有助於達成精密產業的高良率與產品一致性。
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真空設備超重要,從面板到晶片都需要它!

從我們每天使用的手機到高科技的複雜晶片製造,都離不開半導體真空設備。在面板和半導體產業裡,特別是蝕刻、去光阻這類高精密製程,真空環境都能有效避免污染,保持製程的穩定和精準性,對產品品質有著直接的影響,一起來看看真空設備在半導體與面板製程方面的應用。

 

真空設備在「半導體製程中」的應用

真空設備與壓力控制系統是半導體製造的核心技術,從薄膜沉積、蝕刻到擴散與離子植入,每一環節的成敗都與真空條件息息相關。半導體製程涵蓋多道極高精度的製造步驟,包括蝕刻、微影(光刻)、薄膜沉積與擴散等。像是薄膜沉積必須在高真空或更低壓力下進行,以控制薄膜成份與成長速率,才能減少污染與不必要的氣相反應;而在擴散或離子植入等製程中,半導體真空設備則能提供精確控制的氣體壓力與純淨環境,以維持摻雜深度與參數穩定可靠,提升良率與器件性能。
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真空設備在「面板製程中」的應用

無論是TFT-LCD薄膜沉積還是OLED有機層蒸鍍,半導體真空設備與真空環境都是維持面板製程穩定性、高解析度與高產能的關鍵。尤其在OLED的有機層蒸鍍製程中,需要透過高度真空環境進行熱蒸發,以確保有機材料純度與薄膜均勻度,並避免氧氣與水分的污染影響面板性能與壽命。TFT‑LCD的薄膜沉積(像是PVD、PECVD)也須在低壓真空中完成,才能精準製作金屬氧化物與薄膜電晶體的結構。

 

真空環境對蝕刻與去光阻精密度的影響?

在蝕刻與去光阻製程中,真空設備的環境對於精密度的影響主要體現在以下幾個方面:

  • 減少氣體分子干擾:在真空環境中,氣體分子數量大幅降低,材料表面與氣體接觸機會減少,可有效避免氣體分子干擾蝕刻或光阻移除過程。

  • 控制反應速率:低壓真空的環境條件下,反應氣體的撞擊速率與均勻度可以精確調控,使電漿或化學離子反應更穩定,提升蝕刻與去光阻步驟的成品品質與製程一致性。

  • 降低污染風險:由於真空環境中,氣體分子極少,材料與氧氣、水氣接觸機率下降,減少氧化、微粒或化學性殘留,在蝕刻與去光阻製程中有效避免污染與缺陷產生,提升生產良率。

 

蝕刻製程全解析|面板與半導體真空設備

蝕刻(Etching)是一種在金屬、玻璃或半導體材料表面,透過化學反應移除特定區域物質的技術,廣泛應用於微電子製程中。主要作用是在晶圓上,能夠精準形成所需的電路圖案與結構,影響產品的功能與精度。根據蝕刻方式可分為乾蝕刻與濕蝕刻,兩者在操作環境、精度控制、製程成本及設備需求上皆有顯著差異,以下將介紹這兩種真空設備的特性與差異。

 

乾蝕刻機(Dry Etcher)

這類半導體真空設備通常於真空或低壓環境中進行,運作原理為利用電漿內的高能離子或活性氣體自由基,直接移除材料表面的原子或分子。此技術可精準控制蝕刻範圍與深度,適合微米至奈米的相關製程,且能針對不同材料選擇性地進行蝕刻,利於多層結構加工。此外,電漿特性能確保材料表面的均勻性,廣泛用於半導體、光學、MEMS及生醫微電子領域。
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濕蝕刻機(Wet Etcher)

濕蝕刻機是一種使用液相化學蝕刻劑(例如:氫氟酸、硝酸)在晶圓上去除特定材料的設備,晶圓通常浸泡於蝕刻槽中,或是經由噴灑、旋轉方式施加蝕刻液,化學反應將目標材料轉化為可溶性副產物,再以沖洗去除。這類真空設備具有高選擇性、蝕刻速率快、設備簡單且能批量處理多片晶圓的優點,但由於為等向性蝕刻,對細微結構的精度控制較弱,且需注意化學安全與廢液處理。
〈產品推薦:YAC 濕蝕刻機
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乾蝕刻機&濕蝕刻機比較表

  乾蝕刻機(Dry Etcher) 濕蝕刻機(Wet Etcher)

蝕刻方式

於真空或低壓環境下,電漿解離產生離子,移除材料表面的原子或分子。

利用液態化學蝕刻劑與材料表面反應,將表面原子或分子溶解、去除。

蝕刻方向性

非等向性蝕刻(非均勻方向)

等向性蝕刻(均勻方向)

精細度

高,能應用於微米、奈米的尺度

低,難以達到高精度的蝕刻

製程控制

能針對不同材料進行選擇性蝕刻,特別適用於多層結構的精密加工。

對不同材料的選擇性較低,難以達到高精度的蝕刻效果。

設備成本

成本相對較高,包括設備與操作費用

成本較經濟,設備較為簡單,且無需使用高壓系統。

適用場景

適用於半導體、光電元件、MEMS、生醫等領域的微電子製程。

適用結構較簡單的元件製造、樣品前處理(蝕刻電路板/晶片製作)。

 

去光阻製程全解析|半導體真空設備的應用

光阻去除的主要目的,是清除離子植入或蝕刻步驟後殘留的光阻薄膜與雜質。為確保晶圓表面不受微粒、污染物、殘留物的影響,晶圓清洗作業會在半導體製造過程中多次反覆執行。在半導體製程中的去光阻步驟,使用真空設備可以提升精密度與均勻性,因為真空環境能有效避免空氣中雜質與氣體分子干擾,使光阻能夠更徹底且均勻地移除,提高晶圓表面的潔淨度及結構精細度。此外,真空狀態能顯著降低氧化與污染風險,避免光阻殘留、微粒附著及其他表面缺陷問題。

 

秉持創新與永續,高品質半導體真空設備在亮雲科技

亮雲科技自 2003 年深耕半導體與面板產業,累積多年真空設備與附屬零組件經驗,專業提供大型真空設備的組裝、調整、測試與維修服務。旗下代理YAC真空蝕刻機與PACK、PSC去光阻設備,具備高效能與極高的製程精準度。此外,亮雲更提供設備維修保養、機台軟體/硬體功能改造等客製化服務,可以根據您的產業訂購適合的半導體真空設備。
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乾蝕刻機代表品牌推薦:YAC面板製程設備解析

亮雲代理的YAC乾蝕刻機,專為TFT-LCD與LTPS前段製程設計,具備精確的製程控制與高效率蝕刻優勢,廣泛應用於高精密面板加工。目前在台量產機型涵蓋G3.5、G4、G4.5、G5、G5.5、G6、G7.5及G8.6等規格,能夠充分滿足不同面板尺寸與製程需求。此外,也有提供專業的零件維修服務,包括RF Generator、Matching Box、Chiller、Gate Valve與Vacuum Robot等,協助客戶確保設備穩定性並提升整體產能。
〈產品推薦:YAC乾蝕刻機

 

去光阻機代表品牌推薦:PACK與PSC設備解析

亮雲科技代理的PACK與PSC去光阻設備,能精準有效地去除光阻及有機殘膠,大幅提升晶圓零件製程效率。其中,PACK機型操作簡單,適合半導體實驗或小批量生產;PSC則廣泛應用於各大半導體廠。亮雲更提供零件販售與維修,包括Matching Box、RF G、Valve、PLC與PCB等,協助客戶快速恢復生產。
〈產品推薦:PACK 去光阻機PSC 去光阻機

 

結論

半導體真空設備從日常生活的手機、遊戲機,到電子、面板、半導體等相關科技產業,都扮演著不可或缺的角色,而優質的真空設備可以有效控管製程,降低產品在製造過程中的汙染或損壞。亮雲科技深耕於面板與半導體產業,是日商YAC正式授權的半導體與TFT真空設備代理商。除了提供設備代理外,針對各品牌應用於半導體與LCD製程之設備,皆擁有豐富的設備維修經驗,從設備採購到後續維護均能享有完整的客製化服務。如果您對產業需求的機型選購或維修保養有任何問題,歡迎與我們聯繫

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