為可容納來自合作夥伴前所未有的多種反應室的類型、尺寸和配置,應用材料公司最新推出10多年來最重要的晶圓製造平台創新方案Vistara,便強調專為晶片製造商提供必備的靈活性、智慧功能及永續性,以解決日益嚴峻的晶片製造挑戰。
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應材公司Vistara,專為提供靈活性、智慧功能及永續性而設計的平台 |
應用材料公司表示,Vistara平台的開發基礎係建立在該公司長期以來在半導體製造平台領域所保持的領先地位,包含Endura、Producer、Centura和Centris等平台,已廣獲全球各地的晶圓廠使用,且幾乎生產了所有的晶片。
最新Vistara平台的開發時間則長達4年以上,參與人員來自應用材料公司的硬體、軟體、製程技術和生態效率(ecoefficiency)設計團隊的數百名工程師,可支援使用應材及合作夥伴所提供前所未有的多種反應室類型、尺寸和配置,配置4~6個晶圓批次裝載埠,並以最少4個、最多12個製程反應室來處理各種不同的工作負載。既能接受用於原子層沉積和化學氣相沉積等製程的小型反應室,也可以容納用於磊晶和蝕刻等製程的大型反應室。
應用材料公司半導體產品事業群總裁帕布‧若傑(Prabu Raja)博士表示:「Vistara平台與其前代方案相同,旨在成為客戶創新、可靠和生產力的長年信賴平台。當半導體產業在複雜性、成本、節奏和碳排放方面,面臨日益增加的晶片製造挑戰之際,具備高度靈活性的Vistara平台問世恰逢其時。」
該公司與客戶得以藉此結合這些反應室,為晶片製造商開發前所未見的整合型材料解決方案IMS(Integrated Materials Solution)配方,從而在真空環境下,於同一系統中完成多個連續的晶圓生產製程步驟,能協助晶片製造商開發創新的電晶體、記憶體和佈線,提升效能和功率,並防止影響良率的微粒和缺陷。
此外,Vistara平台同時配置了數千個感測器,能將大量數據即時傳送到應材的AIx和EcoTwin軟體平台,專門用來協助降低半導體製造對環境的影響;同時涵蓋了研發、製程轉移和擴產、大量製造等應用領域,藉其智慧功能可加速上市時間、最大化大量製造的產能和產量,幫助客戶解決持續增長的晶圓製造節奏和成本挑戰。
經過從數千個製程變數所取得的可操作數據,發揮工程師能運用機器學習和人工智慧的強大功能,加速開發製程配方,實現最佳的晶片效能、功率和最大的製程容許範圍(process window)。如今,首批Vistara平台已交付給所有記憶體客戶領導大廠,用於蝕刻應用。應材預期隨著晶圓製造設備業為滿足全球半導體需求而成長時,其所有主要平台的解決方案也將同步成長。
將此智慧功能導入整個平台之後,可在工廠介面模組中智慧控制負載鎖定(load locks),以優化抽氣和排氣時間,幫助晶片製造商減少微粒和缺陷,達到最大化良率;以及平台機器人自動校準,降低啟動時間75%。Vistara平台在生產過程中,還會持續監測和校準其組件,以最小化人工干預、最大化正常運作時間,並預測維修需求。
然而,基於半導體製程的複雜性和步驟,增加了生產每片晶圓所需的能源和材料,Vistara也是首座專為推進應材「3x30」倡議而設計的平台,協助客戶實現永續目標而設計。與之前設計相比,旨在2030年之前將同等能源、化學品消耗量減少50%以上;以及系統的無塵室佔地面積要求減少30%的建築材料消耗量,將有助於每月生產10萬片投產晶圓(WSPM)的晶圓廠節省100萬公噸的碳排放。
工程師為此徹底重新設計Vistara平台的氣體控制板,同時優化了該平台對能源密集型附屬製造區(Sub-Fab)組件的使用方式,包括泵浦、熱交換器和冷卻系統,比起先前平台的能源消耗降低至35%;同時幫助晶片製造商,減少其在範疇1和範疇2的碳排放,以協助客戶在較小廠房中生產更多晶圓,並減少使用如混凝土和鋼材等碳密集型建築材料。
應材還進一步推出了生態效率軟體EcoTwin,並首先在Vistara平台上提供。讓製程工程師能藉由EcoTwin分析表上,比較替代化學物質、配方和生產技術的碳排放影響性,以持續改善整個製程節點生命週期內的永續性,並追蹤和呈報實現永續目標的進度。並利用EcoTwin軟體利用感測器數據,協助工程師監控反應室、系統和廠務區區組件的即時能源和化學品消耗情況。