👨🏭 #設備工程師日常 #半導體機台運作原理
在半導體製程中，大多數關鍵步驟都必須在真空環境下進行，以確保微觀製程的純淨度與穩定性。除了少數如 CMP（化學機械研磨） 和 光照（曝光） 等製程採用常壓操作外，像是：
🔹 CVD（化學氣相沉積）
🔹 PVD（物理氣相沉積）
🔹 Etch（蝕刻）
🔹 EPI（外延生長）
這些步驟都仰賴真空環境才能運作。
🔄 整體流程簡介：
1️⃣ FOUP 運送：
製程開始前，晶圓會由天車（OHT）自動將 FOUP（裝載晶圓的盒子）送到機台的前端模組（EFEM）。
2️⃣ 晶圓傳送：
機台內部會使用 Robot Arm（機械手臂）將 wafer 一片片送往製程腔體。
3️⃣ 轉換壓力的 Loadlock 區：
在 wafer 進入製程腔體前，需經過一個稱為 Loadlock 的區域，負責將「大氣環境」與「真空腔體」做壓力轉換。這個區域體積通常設計得很小，以利：
✅ 快速抽真空／充氣
⚠️ 減少晶圓熱衝擊（尤其製程溫度高時，若降壓太快可能造成晶圓碎裂，俗稱“pizza”）
4️⃣ 製程腔體運作：
製程腔是整台機台最關鍵的部位，真正進行鍍膜、蝕刻、成長等加工。這裡通常會有多個腔體（稱為 multi-chamber 結構），可同時運作，提升整體機台使用效率。
🧠 工程師小提醒：
- Loadlock 是晶圓容易破片的高風險區，要特別留意製程溫度與氣壓變化速度。
- 一台機台內建多個製程腔體，有助於平衡 Cycle Time 和提升生產效率。
- 雖然每種製程機台在細節上略有差異，但只要掌握上述主體架構與邏輯，對初學者理解整體運作將有極大幫助！
