半導體生產設備, 造價日益昂貴， 因此, 如何使設備發揮最大效用, 提高其運轉時間， 實為一極具挑戰性之課題。 本文之主旨, 在於介紹Gas Diffuser技術, 並探討如何應用此技術以解決venting chambers時， 所產生之particle及throughput問題， 進而提高wafer throughput及OEE(Overall Equipment Effectiveness設備總體使用效率)……

造成wafer污染的潛在因素：當wafer進出chambers時， 皆會與clean room之大氣相通；因此，particles始終存在於chamber內; 在一般狀況下， 這些particles皆沉積於chamber之底部。 在chamber壓力(load-locks ， cooldown, transfer及process chambers)從真空變成大氣壓的venting過程中， 若使用的是一般之氣體管路 ， 由於在chamber入口之氣流極快且不平均 ，造成擾流 將使得原本沉積在chamber底部之particle揚起, 而造成wafers污染。

為了避免此現象產生，通常的，做法是將通入chamber之氣體

(如N2)流速減低, 以避免揚塵。但此做法， 相對地亦使 vent up 時間增加， 並降低了tool的 throughput。 總之， 欲提高throughput, 就必須加快氣體流速, 而欲避免揚塵，則氣體流速又不可太快， 這兩點似乎是互相衝突的! 解決上述的問題的答案, 就是Gas Diffuser技術。

所謂Gas Diffuser ，指的是裝於chambers(load-locks ， cooldown, transfer及process chambers)上， 在chambers壓力從真空變成大氣壓的venting過程中， 將氣體(如N2)導入chambers內的一種裝置， 透過Gas Diffuser可使不穩定的氣流變成穩定的層流(laminar flow) ， 藉由加大Gas Diffuser的表面積, 則可使進氣體加大。 因此， 在極短時間內( 2分鐘內,甚或更短， 取決

於進氣口壓力及tool, 如圖一) 可完成vent up的動作, 而不會有particle問題。

在下圖例子中, 我們可以清楚看到 Gas Diffuser 的作用。 在左右兩個chambers(如圖2) , 皆接有30psi之氣源, 兩者之間的差異在於左邊的chamber加裝了Diffuser, 而右邊的則無。 當氣體導入後, 兩者之間的差異就很明顯的顯現出來; 左邊chamber內之保麗龍不受氣流之影響, 而右邊chamber內之保麗龍則受到氣流之干擾而揚起。

使用 Gas Diffuser Technology (Mykrolis Chambergard Diffuser) 有下列幾點好處:

可過濾進入chamber之氣體, 保護wafer免於particle污染。

可快速vent up, 增加tool throughput。

提供層流(laminar flow), 避免因擾流而引起particle揚起,造成污染 – increase wafer throughput。

目前；世界領先技術之幾家知名機台廠商，幾乎都已加裝此Diffuser 來改善氣體供應，並為使用者增加使用設備效能。