Hornos verticales para la industria de semiconductores

JTEKT Thermo Systems está representada en Europa por
Crystec Technology Trading GmbH

Hornos verticales de JTEKT Thermo Systems (anteriormente Koyo Thermo Systems)

JTEKT Thermo Systems fabrica diversas versiones de hornos verticales con carga totalmente automática o manipulación manual para aplicaciones en la fabricación de semiconductores. Se dispone de versiones pequeñas para líneas piloto e institutos de investigación. A menudo, los equipos se denominan de manera diferente: horno vertical, hornos verticales, horno de difusión, hornos de difusión, horno de tubo, hornos de tubo, horno de dopado, hornos de dopado, horno de oxidación, hornos de oxidación, horno de semiconductores, hornos de semiconductores. Están disponibles para muchos procesos en la fabricación de semiconductores como difusión, oxidación así como procesos LPCVD ( nitruro, polisilicio, TEOS) y para la dopaje de celdas solares con cloruro de fosforilo POCl3.
Un área especializada de JTEKT Thermo Systems son las aplicaciones de baja temperatura como, por ejemplo, curado de poliamida, temple de cobre, bajo-k, SOG o temple de hidrógeno.

Tamaño de oblea Minibatch
Carga manual
Minibatch
Carga automática
Lote completo
Carga automática
Lote completo
Almacenamiento en cassette integrado
100mm-300mm VF1000 - - -
150mm-200mm - VF3000 VF5100 VF5300
200mm-300mm - VF5700 - VF5900

Elementos calefactores

Calentador LGO JTEKT Thermo Systems utiliza en todos los hornos verticales elementos calefactores especiales con una masa térmica especialmente baja, llamados calentadores LGO. El rango de temperatura cubierto va desde 140°C hasta 1250°C.
JTEKT desarrolló en colaboración con fabricantes de materiales un equipo de cuarzo especial para procesos específicos. Por lo tanto, los hornos de curado de poliamida y de temple de hidrógeno de JTEKT presentan propiedades sobresalientes.

Equipo de cuarzo

En los hornos de tubo para semiconductores, la cámara de reacción normalmente está compuesta por partes de cuarzo, como tubo de cuarzo, barco de cuarzo, revestimiento de cuarzo, pedestal, inyector, tubo de termopar, etc. En versiones de alta temperatura, a veces también se utilizan tubos de SiC o barcos de SiC.
tubo de cuarzo
En la imagen izquierda se muestra un tubo de proceso de cuarzo con tubo de inyección de gas superior, instalado en un horno vertical con elementos calefactores LGO que tienen una masa térmica especialmente baja. También están disponibles otras disposiciones de tubos de cuarzo como configuración de doble pared o inyección de gas inferior. En la imagen de la derecha se muestra un horno vertical con tubo de cuarzo y barco de SiC durante el proceso de entrada.
Barco de SiC
Todos estos componentes de cuarzo y SiC requieren una limpieza regular y cuidadosa. La frecuencia de la limpieza depende del proceso instalado. Hoy en día, la limpieza por pulverización húmeda es el estado del arte para el equipo de cuarzo.


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VF1000. Un horno vertical flexible y económico para investigación y desarrollo.


Horno vertical VF1000

Este popular horno es un pequeño horno vertical diseñado especialmente para líneas piloto y laboratorios de investigación y tiene el mismo rendimiento que los hornos de producción correspondientes. El horno está diseñado para pequeños lotes de 25 obleas. Está disponible para tamaños de obleas de 4" - 300mm. La carga manual del barco permite un precio bajo y proporciona una gran flexibilidad. Las dimensiones reducidas del horno también ayudan al cliente a ahorrar costos. Se utilizan un ascensor de barco automático y un control programable para lograr resultados de proceso muy buenos. Los hornos VF1000 se pueden configurar para todos los procesos y tienen el mismo rendimiento de proceso que los modelos grandes de la serie VF5000. Al igual que las versiones más grandes, el VF1000 está equipado con los elementos calefactores LGO patentados por JTEKT Thermo Systems. Hay 10 de estos hornos instalados en el Centro de Aplicación Europeo en Uppsala.
El Instituto Fraunhofer IISB en Erlangen también nos permite mostrar algunas imágenes de los hornos LPCVD del tipo VF1000 instalados allí.
En nuestra página de comparación de hornos especializada, analizamos en detalle los datos y hechos de este horno en comparación con los hornos verticales para producción en masa y en comparación con los hornos horizontales.

VF2000. El VF2000 es, al igual que el VF1000, un horno de carga manual para investigación y desarrollo. A diferencia del VF1000, el VF2000 puede diseñarse para capacidades de carga de 25 a 100 obleas. Como opción, está disponible una cámara de purga de nitrógeno. Esta versión es especialmente adecuada para la producción de óxidos delgados o para capacidades más altas. 

Características principales ----------------------------------------

  • Costo: Relación costo-beneficio excelente.
  • Rendimiento: Aparte de la carga de obleas, el rendimiento es comparable al de los equipos de producción grandes. También están disponibles equipos LPCVD (Deposición Química en Fase Vapor a Baja Presión).
  • Muy alta flexibilidad debido a la carga manual.
  • Control del sistema: Se pueden elegir dos tipos de control.
  • Tamaño: El pequeño espacio requerido permite la instalación incluso en laboratorios pequeños.


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VF3000. Kompakter Vertikalofen mit zahlreichen Funktionen.


Vertikalerofen VF3000

Este horno vertical compacto fue desarrollado para cerrar la brecha entre el horno más pequeño, VF1000, cargado manualmente, y las grandes instalaciones de producción. Especialmente al utilizar wafers más grandes, los clientes solicitan sistemas de carga automática incluso para instalaciones de lotes pequeños. El VF3000 es una instalación optimizada en costos para producción piloto y fabricación con capacidades más pequeñas, y tiene una carga automática. Puede procesar 26 o 50 wafers con un diámetro entre 150 mm y 200 mm y se puede utilizar para todos los procesos comunes. Los cassettes se colocan directamente por el operador en un estante desde el cual se realiza la transferencia al barco de cuarzo. Un flujo de gas horizontal asegura la limpieza de la zona de carga. Al igual que en otros hornos verticales de JTEKT, el VF3000 también utiliza elementos calefactores LGO patentados.

Características principales ----------------------------------------

  • Alto relación costo-beneficio (los precios están aproximadamente a la mitad de las instalaciones modernas de fabricación en masa).
  • Área de pie pequeña (70% del área de un horno grande).
  • Transferencia de wafer completamente automática (15 min./lote).
  • Tecnología de sala limpia moderna (la atmósfera dentro del horno es Clase 1).
  • Se instalan calentadores LGO de alto rendimiento.


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VF5100. Horno vertical para unidades de producción medianas a grandes.


Horno de semiconductores VF5100

Este tipo VF5100 fue introducido en 1990 como el primer horno vertical de JTEKT con transferencia de wafer robotizada y ha sido continuamente mejorado a lo largo de los años. Este modelo popular ahora es utilizado por muchas compañías en todo el mundo. La automatización es muy confiable y requiere poco mantenimiento. Hasta 8 cassettes pueden cargarse en un carrusel. Esto también puede hacerse automáticamente a través de un AGV (robot de carga). Se pueden procesar 150 wafers en una sola operación. 5 wafers pueden ser cargados simultáneamente por el robot de transferencia super limpio desde la cassette al barco de cuarzo. La transferencia es eficiente y confiable. Los elementos calefactores LGO específicos de JTEKT son muy populares entre los clientes. Una versión SMIF de este horno también está disponible.

Características principales ----------------------------------------

  • Almacenamiento de cassettes: El diseño simple del almacenamiento de cassettes en forma de carrete giratorio es muy confiable y requiere poco mantenimiento.
  • Transferencia de wafer: La transferencia de wafer a través de un sistema robótico probado contribuye a la confiabilidad del sistema.
  • El horno tiene una "zona plana" larga de 960 mm y una capacidad de 150 discos de producción.
  • Características de temperatura: El VF-5300 utiliza un elemento calefactor LGO con características incomparables, especialmente a "bajas" temperaturas.
  • N2 load lock: El VF-5100 fue el primer horno en estar equipado con una zona de carga hermética al gas, lo que contribuye a reducir la oxidación natural de los wafers antes del procesamiento.
  • Instalación: Se pueden instalar varios hornos del tipo VF5100 uno al lado del otro sin espacio entre ellos.


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VF5300. Horno vertical para la producción en masa de wafers de hasta 200 mm de diámetro.


Horno de difusión VF5300

El VF5300 es una evolución del VF5100 y puede almacenar un total de 20 cassettes a través de un almacenamiento integrado. Opcionalmente, hasta 2 lotes pueden ser procesados completamente automáticamente y sin intervención del operador. Todas las opciones imaginables están disponibles para este horno, lo que explica su gran distribución tanto en Asia como en los EE. UU. y Europa. El almacenamiento de cassettes consta de varios carruseles montados uno encima del otro y se distingue por su diseño simple y funcionamiento confiable. La operación es sencilla. Hay dos robots de carga de barco independientes disponibles y se utilizan pinzas de manipulación sin vacío. El rendimiento es aún mayor que el VF5100 y el sistema puede conectarse directamente al sistema informático principal. Los calentadores LGO probados también se utilizan en esta instalación. Una versión SMIF está disponible.

Características principales ----------------------------------------

  • Almacenamiento de cassettes: Se pueden almacenar hasta 20 cassettes en el horno. Esto permite el procesamiento continuo de dos a (opcionalmente) tres cargas sin intervención del operador.
  • El horno tiene una "zona plana" larga de 960 mm y una capacidad de 150 discos de producción.
  • Características de temperatura: El VF5300 utiliza un elemento calefactor LGO con características incomparables, especialmente a "bajas" temperaturas.
  • Equipo: Todas las opciones necesarias para el funcionamiento del horno están disponibles.
  • Transferencia de wafer: La carga del barco de cuarzo es programable.
  • Instalación: Se pueden instalar varios hornos del tipo VF5300 uno al lado del otro sin espacio entre ellos.


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VF5700. Horno de rápido calentamiento para wafers de 300mm.


Horno de tubo vertical VF5700

El horno vertical VF5700 es un horno de mini-lote para wafers de 200 mm y 300 mm que utiliza una nueva generación de elementos calefactores LGO. La nueva versión de estos elementos calefactores permite tasas de calentamiento y enfriamiento aún más altas y garantiza una excelente uniformidad de temperatura. Las fortalezas de este sistema radican en el procesamiento de lotes pequeños y los excelentes resultados de procesamiento que se pueden lograr. Un robot especial garantiza bajos valores de partículas y alto rendimiento. Se pueden almacenar 4 cassettes en un carrusel, lo que es suficiente para dos cargas completas. El horno contiene un barco de cuarzo especialmente diseñado para 30 wafers de 300 mm. El nuevo ordenador funciona sobre la base de Windows NT. Opcionalmente, están disponibles la carga hermética al gas, el sistema de enfriamiento y la rotación del barco.

Ahora también está disponible una versión FOUP. En este caso, los wafers se transfieren directamente desde una cassette de wafer abierta por un robot al barco de cuarzo. De esta manera, se pueden combinar un área de pie pequeña, alto rendimiento y bajo costo.

Características principales ----------------------------------------

  • Capacidad de wafer de 26 o 50 wafers
  • Calentamiento y enfriamiento rápido: El calentador LGO de doble pared permite tasas de calentamiento máximas de 60°C/min y tasas de enfriamiento máximas de 50°C/min.
  • Procesamiento de mini-lotes: Ideal para procesamiento de lotes pequeños y I+D.
  • Sistema de carga: El diseño simple permite un funcionamiento confiable y de bajo mantenimiento.
  • Control: Basado en Windows NT.


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VF5900. Horno vertical excepcional para la producción en masa de 300mm.


Horno vertical VF5900

Este horno vertical compacto se desarrolló para el procesamiento de wafers de 300 mm de diámetro. Puede procesar wafers de 26 o 50 piezas con una carga automática. Se utiliza un robot de carga especial para cargar automáticamente los wafers desde las cassettes al barco de cuarzo. Esto se realiza en una atmósfera de gas controlada. Un flujo de gas horizontal asegura la limpieza de la zona de carga. El horno es de un solo lado. Esto significa que las piezas de la cámara de proceso y el control están situadas en la misma posición. La atmósfera dentro del horno se mantiene Clase 1 durante todo el proceso. Los sistemas de almacenamiento de cassette pueden contener hasta 10 cassettes, lo que permite la producción continua durante más de dos horas sin intervención del operador. Un detector de fugas opcional protege los wafers contra la contaminación por gas.

Como el VF5900 es un horno vertical y no necesita el espacio necesario para las cintas transportadoras, el área de pie es considerablemente menor que con los hornos horizontales comparables. Esto significa que la capacidad de producción por unidad de espacio es mucho mayor. El VF5900 puede conectarse directamente al sistema informático del cliente. Este horno también es ideal para I+D y producción piloto.

Características principales ----------------------------------------

  • Alto relación costo-beneficio (los precios están aproximadamente a la mitad de las instalaciones modernas de fabricación en masa).
  • Área de pie pequeña (70% del área de un horno grande).
  • Transferencia de wafer completamente automática (15 min./lote).
  • Tecnología de sala limpia moderna (la atmósfera dentro del horno es Clase 1).
  • Se instalan calentadores LGO de alto rendimiento.


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CVF7000. Cluster de Hornos para Procesos Térmicos.


Módulo de Cluster CVF7000

Los chips semiconductores se vuelven cada vez más complejos debido a la creciente miniaturización. El diseño se vuelve tridimensional. Los óxidos de compuerta y las capas dieléctricas se vuelven cada vez más delgadas y, naturalmente, el óxido que crece no puede ser ignorado por más tiempo. El módulo de cluster permite la disposición de varios módulos de horno alrededor de un manipulador central. Esto permite la transferencia de obleas de un módulo a otro sin exponer las obleas al aire. Esto evita la formación de óxido natural y permite la construcción de estructuras complejas.

Características Principales ----------------------------------------

  • Los procesos complejos pueden llevarse a cabo con alta precisión.
  • Los elementos calefactores LGO utilizados en los módulos de horno permiten el tratamiento térmico de cargas en mini lote (25 obleas) con gran precisión y alto rendimiento.
  • Todas las cámaras son evacuables y se pueden purgar con gas inerte para evitar la formación de óxido natural.

Crystec Technology Trading GmbH, Alemania, www.crystec.com, +49 8671 882173, FAX 882177
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Todos los hornos de JTEKT Thermo Systems están marcados con CE.

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