來源：《半導體芯科技》雜志文章

近幾十年來，半導體行業取得了巨大進步，在我們的現代世界中發揮著至關重要的作用。濕法工藝設備是生產高質量半導體器件的關鍵部分。AP&S 公司生產濕法工藝系統已有 20 年歷史，這些系統對于晶片的清潔和加工處理是不可或缺的。本文介紹AP&S公司的最新開發成果：用于批量加工的NexAStep 濕式蝕刻清洗系統。

AP&S 攜創新型 NexAStep 濕法蝕刻清洗系統在德國慕尼黑舉辦的半導體展覽會 SEMICON Europa 2023 亮相，吸引了行業的關注，為了幫助客戶應用此最新成果，AP&S 學院同時可以進行相關培訓。

NexAStep 所采用的創新緊湊型系統設計是一項根本性的進步，由于系統占用的空間較小，因此可以優化潔凈室的使用。在模塊占地面積內有效地布置化學品供應、排水、接收罐和控制柜，進一步減少了空間需求，并方便了維護和操作。模塊化工廠設計（modular plant design）可以實現工廠的快速組裝、拆卸和重新配置，從而提高了生產過程中的靈活性。這樣，公司就能在有必要的時候迅速適應市場變化，并在需要時擴大工廠規模以增加產能。

△濕式蝕刻清洗系統 NexAStep - 用于量產濕法加工的新型批量處理工具

位于 NexAStep前端的集成軸最大程度地減少了粒子的產生，并簡化了直接接入（direct access）。在外觀上看，集成在鑲板上的信號燈提供了 180 度的可視性，可以改善接入和安全性。

此外，AP&S 還與其姊妹公司 tepcon GmbH 一起擁有一家軟件公司，協助實現用戶友好型直觀人機界面（HMI）。簡化系統操作、優化監控和有效控制是此處的主要關注點。這確保了高效的過程控制。

tepcon GmbH 總經理 Christoph Kluge 解釋說：“在狀態監測領域，我們的解決方案可以通過表格、圖形或流程圖對實時數據提供可配置的可視化，對極限值進行監測，并通過電子郵件、短信或WhatsApp 及時發出警報。客戶可以隨時隨地通過移動設備靈活地實施干預。能夠實時避免機器故障。通過分析過程數據，可以記錄和跟蹤生產配方。而通過與歷史數據進行比較，則可以發現操作錯誤，從而優化配方工藝并高效地規劃服務調用。”

由于采用自動控制和自動裝載實現了高產能，這也在技術的選擇中起到了重要的作用。通過使用 OHT（Overhead Hoist Transport，高架提升傳輸），可以將該系統集成到現有的復雜工藝鏈中，從而加快晶圓載具的傳輸速度。由此而在濕法工藝系統中形成的集成倉庫（integrated warehouse）具有多達 75 個儲存位置，從而保證了生產流程的連續性。

△多達 75 個儲存位置保證了生產流程的連續性

NexAStep 具有多達 12 個 LMC 晶圓載具，不間斷地提供晶圓，每個載具可容納2×100 片晶圓（8 英寸），因此，支持一種連續和預定的工藝生產流程。這樣，在占地面積不變的情況下，AP&S 將生產量提高了一倍，并顯著降低了總擁有成本（相同的化學成分，生產量提高了一倍）。

△多達 12 個 LMC 晶圓載具，每個載具可容納2×100片晶圓（8英寸），可以實現高效加工處理

AP&S 首席營銷官兼首席技術官Tobias Bausch 表示：“憑借新的 NexAStep 工廠平臺，我們就能夠在一間工廠里將 AP&S 在過去 20年中積累的所有正面經驗與當前的客戶和市場需求結合起來。濕法工藝工廠工程的‘自動化、生產量和功能性’將更上一層樓。能夠在第一批工廠的現場生成數據，并看到新概念為我們和客戶帶來的附加價值，這讓我們充滿自豪感。”

△高度動態的軸系統，晶片傳輸和快速空運行

未來的濕法工廠將組合使用已有的干燥工藝，如馬蘭戈尼效應（Marangoni effect）和 NID 熱干燥（氮 IPA 蒸汽干燥）工藝。這兩種工藝都是專業干燥方法的范例，已經在各種不同的半導體技術中得到了驗證和應用。為了讓客戶盡可能自由地設計填充和工藝配方，這些工藝可以單獨地精確設置，并根據具體產品進行選擇。

NexAStep 系統的其他創新之處還包括優化了制程處理室的提取，以及由此降低了污染度，且工藝溫度高達170℃，從而提升了加工速度。

△可手動操作和裝載，旨在實現最大的靈活性

總之，這些先進的濕法工藝系統能為半導體行業的客戶帶來顯著的附加值。它們使得半導體組件的生產更高效、更靈活、成本更優化、且自動化程度和質量水平更高，因而有利于技術領域的進一步發展。

這一點正是2023 年 6 月開始掛牌運作的 AP&S 學院同樣支持的。AP&S 學院首席運營官（也是發起人）Tobias Drixler 解釋道：“長期以來，我們一直在客戶的半導體工廠現場成功地舉辦培訓課程。不過，近年來這方面的需求大幅增長。此外，客戶要求建立濕法工藝技術培訓中心的呼聲也越來越高，原因是這樣一來培訓活動就不會影響生產設施的日常運行。這與我們創辦 AP&S 學院的策略可謂不謀而合。”

Steffen H?lderle（服務主管）和 André Menge（高級服務與培訓主管）頗感驕傲地接受了 AP&S 學院的鑰匙。

△從左到右：總經理 Tobias Drixler（首席運營官），Steffen H?lderle（服務主管）和 André Menge（高級服務與培訓主管）

總經理 Tobias Drixler（首席運營官）認為，培訓中心是一個平臺，可以為新員工和客戶提供個性化和專門的培訓，幫助他們更好地了解機器各自的用途。由于目前技術工人短缺，而且需要對非專業人員進行充分的指導，從而使其具備化學濕法工藝技術方面的資質，因此，人們對此類培訓課程的興趣大增。

有4個培訓模塊，用戶可以連續參加，培訓師由那些既掌握半導體行業的知識、同時又具備教學技能的公司員工擔任。因此，AP&S International GmbH 公司員工20 年來積累的技術訣竅被有針對性地傳授給相關員工，以便通過以實踐為導向的方式教授濕法工藝設備的操作方法。

公司股東兼首席執行官Alexandra Laufer-Müller 指出：“我們的目標是涵蓋前端和后端生產鏈所需的全部濕法工藝解決方案。例如，我們的產品可執行清洗、蝕刻、金屬蝕刻、光刻膠去除（PR strip）、化學鍍、剝離、干燥和顯影工藝等功能。這是開始階段。我們將與客戶一道，不斷開發出色的新型工藝，比如當今市場上獨一無二的 AP&S 金屬剝離工藝。此外，我們還提供手動、半自動和全自動應用程序。”

審核編輯 黃宇