Evatec CLUSTERLINE® 300 System Platform

CLUSTERLINE® 300

Cluster 300mm的架构

 

面向全球量产的300mm晶圆安全加工方案

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晶圆级封装

  • 对接触电阻和层均匀性的卓越管理,适用于WLCSP、FOPLP和2.5/3D器件集成等应用
  • 背面金属化工艺,涵盖人工智能等应用
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功率器件

  • 拥有超过50年Si基生产工艺知识的前道和背道工艺
  • 以新工艺(如用于前道接触技术的Cu工艺)支持产业创新
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晶圆级光学

  • 高价值晶圆工艺中的低颗粒和高精度控制
  • 300mm工艺支持大规模消费应用(包括增强现实)的增长需求

为性能和灵活性而生的平台

CLUSTERLINE® 300是瑞士设计的模块化集群平台,为高性能、耐用性与可扩展性而打造。面向高混合、高良率Fab需求,支持通过可配置的单一工艺模块(SPM)及各类预处理与后处理功能实现单片晶圆加工。

该架构支持PVD、PVE及高压除气(HPD)与冷却模块的集成——全部集成于单一真空环境中。模块化设计确保快速升级、独立维护与长期成本效益。

主要系统组件 – 快速指南

点击圆形图中的各个部分可快速浏览,页面下方可查看更多信息。

前端模块 (AFEM)

大气压前端模块(AFEM)

  • 紧凑洁净的ISO 1级微环境,集成风机过滤器单元(FFU),配备侧门和观察窗,便于操作和观察
  • 最多3个支持前开式标准晶圆盒(FOUP)的装载端口模块(LPM),配备SEMI E84接口
  • 支持手动、自动导引车(AGV)、人工导引车(PGV)或空中吊运传输(OHT)装载
  • 自动基板映射
  • 大气对准器(AALG),用于旋转预对准(0.3°)和主动晶圆定心(AWC,0.05 mm)
  • AMC过滤器
  • 选配:
    • 大气缓冲器(ABUF),6/12槽位
    • 大气翻转器(AFLIP),用于背面金属化
    • 自动基板和料盒ID读取

除气模块(ABD)

可选的大气压批量脱气模块,适用于先进封装等应用

对有机塑封晶圆(FOWLP)或带有高放气性有机钝化层的硅晶圆进行脱气

  • 相对低温处理,确保不超过聚合物固化温度
  • 通过热气流或干吹洗气流加速批量处理,支持28槽或可选44槽晶圆盒
  • 自动基板映射

传输模块(VTM)

位于系统中心的真空传输模块(VTM9E)可实现:

  • 集成多达6个工艺模块(PM)端口,可容纳单一工艺模块(SPM)或高压除气器(HPD)
  • 配备自动装载腔门的装载端口(LP),兼容SMIF装载端口模块(LPM)
  • 最多4种工艺气体,支持超高纯(UHP)级别
  • 集成腔室烘烤加热器
  • 支持超高真空(UHV)
  • 所有工位支持"动态传输中"/主动晶圆补偿(AWC)
  • 配备Evatec末端执行器的真空机械手

接口模块 (IM)

接口模块处理单元,用于单工艺模块(SPM)中的预处理或后处理工艺,例如:

  • 冷却器(CLR)
  • 灯管除气器(LDG)
  • 真空暂存器(BUF)
  • 水阱
  • 观察窗法兰
  • 冷却法兰
  • 盲法兰

单一工艺模块

集成刻蚀或沉积技术,针对前端CMOS与存储、功率器件、先进封装、MEMS与无线、光电子或光子学等领域优化,单一工艺模块(SPM)配置提供:

  • 支持从8英寸到12英寸的晶圆处理(SEMI标准和定制化),包括薄晶圆加工
  • 每个SPM针对特定工艺需求量身定制,模块化卡盘支持快速切换晶圆尺寸,最大化设备利用率
  • 高真空腔室:支持上游与下游压强控制

卡盘选项

  • 热卡盘、超热卡盘、旋转卡盘、ESC(静电卡盘)、夹持式、无夹式、凹陷式、射频偏压、气体导热
  • 热管理:极冷卡盘(Arctic Chuck)

溅射与刻蚀源

  • PVD:高均匀性平面磁控溅射源(RF、DC、RFDC、HIS、功率调制),旋转磁系统支持双靶材寿命补偿
  •  先进定向溅射PVD:用于硅通孔(TSV)和高深宽比结构
  • 多靶模块:每个SPM最多4路PVD源,配合旋转卡盘
  • PVE软刻蚀:ICP射频刻蚀,低偏压,支持反应性气体(H₂、N₂、O₂)

供应

该系统配备电源发生器,并需要介质供应。

  • 真空系统
  • 低温系统
  • 极冷组件(Arctic Assembly)
  • 热交换器
  • 供应系统
  • 基座
  • 漏水检测
  • 电气柜

大气前端模块(EFEM)

紧凑型大气前端模块提供ISO 1级洁净处理环境。集成过滤系统确保无污染的晶圆传输,透明侧门和观察窗则便于安全观察和维护。最多可集成三个兼容FOUP的装载端口,自动晶圆装载完全符合SEMI标准,满足大批量制造要求。该系统支持手动装载或工厂自动化物流,如AGV、PGV或空中吊运系统。通过自动基板映射、旋转对准和主动定心,确保晶圆精确呈现。可选配的扩展单元(如大气缓冲器或晶圆翻转单元)可高效支持背面金属化工艺的处理需求。该模块设计可适应不同的基板特性,包括重型、透明、反光或翘曲晶圆,并支持低至100 µm的薄晶圆处理。

大气批量脱气器(ABD)

紧凑的大气压前端模块提供ISO 1级洁净搬运环境。集成过滤系统确保无污染晶圆传输,透明侧门与观察窗支持安全观察与维护。最多可集成三个FOUP兼容装载端口,自动晶圆上料完全符合SEMI标准,满足高量产制造要求。系统支持手动上料或AGV、PGV、OHT等工厂自动化物流。通过自动基板映射、旋转对准与主动居中确保晶圆精准就位。可选扩展功能——如大气压暂存器或晶圆翻转单元——支持背面金属化工艺的高效搬运。该模块设计兼容不同基板特性,包括重型、透明、高反射或翘曲晶圆,支持薄晶圆搬运至100 µm。

真空传输模块(VTM)

CLUSTERLINE® 300的核心是真空传输模块,在统一的高真空环境中连接所有工艺与处理工位。模块支持多达六个工艺模块端口,实现单一工艺模块(SPM)的灵活集成。集成加热器稳定内部温度,最多四路超高纯气体的管路配置确保各连接模块获得受控、无污染的气体供应。

配备Evatec末端执行器的真空机械手负责晶圆搬运,在所有工位实现"动态传输中"对准补偿。模块兼容自动装载腔操作,可集成预对准站、用于背面加工的晶圆翻转站,以及最多可暂存十二片晶圆的缓冲站。整个传输架构针对高量产运行优化,符合SEMI标准自动化,维护需求极低。

接口模块处理单元(IM)

接口模块位于传输模块与工艺腔室之间,支持集成可选的热管理与真空调节步骤。根据配置,可包含冷却、灯管除气或真空暂存功能,在工艺前后稳定晶圆状态。观察窗选件支持工艺可视化,水冷元件与阱有助于维持稳定的热条件与洁净的真空环境。

单一工艺模块(SPM)

单一工艺模块专为支持广泛的半导体制造应用而设计,涵盖先进CMOS、存储、功率器件、封装、MEMS、无线技术及光电子/光子学。各模块支持8至12英寸晶圆,具备完整的薄晶圆搬运能力。模块化卡盘设计支持快速切换晶圆尺寸,最大化设备正常运行时间与生产灵活性。高真空腔室集成精密的上游与下游压强控制,维持稳定的沉积与刻蚀条件。

PVD配置下,模块集成高均匀性平面磁控源,支持RF、DC、RF DC或HIS模式,配合旋转磁系统保持一致的靶材利用率与300 mm晶圆上的高均匀性沉积。定向沉积选项——包括Evatec高级定向溅射(ADS)——支持沟槽与TSV等高深宽比结构的镀膜。多靶配置最多可集成四路PVD源并配合旋转卡盘,在单一模块内实现高效的配方多样性。软刻蚀工艺中,ICP型PVE配置提供低偏压运行,使用氢气、氮气或氧气等反应气体。

卡盘选项

多种卡盘设计管理与电学需求。可选技术包括静电卡盘、机械夹持式、无夹持式、嵌入式及RF偏压卡盘。先进热管理选项通过极冷卡盘或Ice Dome系统将冷却能力延伸至-30 °C,高温运行则可达750 °C,支持高要求的沉积与热处理工艺序列。

厂务连接

平台集成运行真空环境、工艺腔室、热管理单元与气体输送基础设施所需的全部电源发生与介质分配系统。集成供应架构确保稳定运行、可预测的维护周期,为持续高量产制造奠定可靠基础。

欢迎阅读我们的《LAYERS》杂志,了解更多关于CLUSTERLINE® 300的信息。

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用最热技术,保持冷静

Evatec全新热卡盘与阴极创新技术,使CLUSTERLINE® 300实现基于PVD的外延生长,为GaN、BTO、ITO等先进材料提供高温均匀性与低损伤沉积——为下一代器件制造铺路。

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300mm前端集成

Evatec CLUSTERLINE® 300平台为下一代器件架构提供先进PVD方案,结合SDS与ADS技术实现优异的阶梯覆盖、污染管控与高产能——为未来与ALD及CVD的集成铺路。

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走进增强现实

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