netX chip carriers lined up on a table.
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博客:半导体制造及其机器

当前的芯片危机给半导体行业带来了近几十年来最大的挑战之一。

逐步数字化意味着现在几乎所有设备都安装了半导体。这些高度集成的芯片可以处理数字信息,对半导体的需求每年都在增加。然而,半导体是最复杂的产品之一,就其生产而言也是如此,如以下单个生产步骤的简化说明所示。

这些步骤在“晶圆厂”中进行,“晶圆厂”是制造半导体的工厂设施。这需要一系列元件,如硅晶片、光掩膜、各种气体和液体。半导体制造设备负责半导体的实际生产。这些机器借助蚀刻工艺、沉积工艺和光刻工艺操纵原子,从而在晶片上形成高度集成的芯片。然后切割晶圆,并相应地包装芯片。

半导体制造机器的工具

半导体制造设备的重要组成部分是其装置,也称为工具。赫优讯的新型 comX 51CA-RE\R 也用于这些工具,并负责 EtherCAT 通讯。根据 ETG.5003 标准,通讯模块可用于以下工具:

1废气处理和分装系统

工厂中有许多泵和还原系统,用于处理生产过程中产生的废气和副产品。它们还负责为洁净室工艺室中的工具创造完美无瑕的环境。

2.直流和射频发生器

半导体生产中使用直流和高频发生器来执行工艺室内的化学和物理过程(如沉积、蚀刻和清洗)。

3.质量流量控件

半导体生产过程中会用到 100 多种气体和一些液体,可通过质量流量调节器进行调节。

4.过程控制阀

过程控制阀通常用于控制各种工业应用中的压力、液位、流量或温度。它们还用于半导体生产。

5.射频匹配

在高频技术中,负载阻抗与电气线路不匹配会导致发电机无法向负载传输全部功率。通过射频调节,可在微秒范围内对功率水平进行精确调节。在半导体生产中,这保证了精确的功率传输,最终有助于生产过程的稳定性。

6.低真空泵

在半导体生产中,真空泵用于产生真空或超高真空。干式真空泵有助于稳定工艺条件。

7.温度控件

在蚀刻过程中,固体材料通过化学溶液液化。合适的温度在这里起着核心作用。因此,需要使用温度控件来防止偏差。这可能导致晶片在蚀刻后无法使用。

8.涡轮泵

涡轮泵通过快速旋转的转子产生(超高)真空所需的压力,从而实现极其纯净的工艺条件。

9.真空压力计

高精度的真空测量对半导体制造厂保持洁具室室至关重要。因此,真空压力计可用于各种工艺步骤(如分离或蚀刻)。

建造新晶圆厂

除了不断进步的数字化,还有其他因素使得新晶圆厂的建设不可或缺。目前,半导体的短缺问题已成为每个人都在谈论的话题。这是由于政治紧张局势导致原材料供应商供应短缺。自然灾害也导致了大规模停产,而新冠疫情则加剧了这一危机。

然而,业内最大的企业正面临着这一挑战,并正在投资数十亿美元建造新的晶圆厂。

comX 51CA-RE\R

通过 comX 51CA-RE\R,赫优讯满足了半导体生产领域扩大现有生产设施和创造新产能的需求。生产机器的制造商可以信赖赫优讯在 EtherCAT 方面多年的经验,也可以信赖 COMx 模块的可靠性。

  • 用于半导体制造设备器件的 EtherCAT 从站网络接口
  • 根据 ETG.5003-1 标准(通用器件配置文件)开发
  • 配有“板载”网络连接器的完整从站接口
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Four different embedded modules from Hilscher on a colorful background. The devices are slightly mirrored on the bottom.

赫优讯的嵌入式模块是将现场总线或实时以太网接口集成到紧凑型自动化设备中的理想解决方案。它们允许将驱动器或控件等现场设备快速、轻松地集成到自动化系统中。

半导体行业在规划新的生产设施时依赖于最先进的技术。得益于 comX 51CA-RE\R 机器制造商现在终于能够在为半导体行业设计工具时完全专注于应用开发。

Two Hilscher employees standing behind a glass panel discussing a project.

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