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半導體制造吹綠色風 混合準分子雷射系統興起

2015-02-16

    綠色環保日益受到半導體廠重視,特別是晶圓制造業者為了在大量生產過程中降低耗材與停機成本,已開始評估在制程中采用新一代混合準分子雷射光源;此種雷射系統不僅耗電量更低,且氣體用量也大幅減少,因而能兼顧晶圓廠綠色制造與降低營運成本的要求。

  隨著各國持續發展專屬的耗能標準及實行綠色環保行動,“綠色環保”儼然已成為現在及未來發展的主軸。綠色環保曾經一度被視為流行的熱潮,但現在綠色環保行動已成為一種強制性標準,其中不僅要求制造商堅守其企業責任,也必須積極從源頭做起。最終,大規模制造商必須與其廠商及供應商合作,共同實現整體成本及環保制造目標。

  追蹤及管理整體營運成本是支撐符合成本效益、大規模制造(HVM)環境的關鍵。有效率的合作夥伴已開始參與及運用其技術發展“綠色”平臺,并在成本容許的范圍內讓效益和對環境影響取得平衡。這些企業不僅利用其創新科技設計系統降低能源消耗成本,并設法讓終端使用者在大量制造時降低耗材與停機成本。藉由將各廠商與供應商納入環保制造策略的整體營運模式,所研發之節能科技及環境改善可以大幅降低晶圓廠的營運成本。

  舉例來說,在考量光源時,準分子雷射的耗電量將伴隨著高功率雷射需求的成長而增加,特別是針對18寸(450mm)晶圓制程,在過去6年中增加了4.5倍。伴隨著這些制程進入大量制造階段,其對環境所造成的影響不容忽視。包括電力、氣體消耗與熱能處理在內的準分子雷射運轉成本約占雷射整體營運成本的30%。顯然的,減少運轉成本是非常關鍵的方向。

  最后,對大量制造而言,雷射的真實價值完全端視其控管運轉成本的效率。為了解決這個問題,許多公司都在努力找出解決方案。目前,相關業者正在開發一個采用固態雷射室的全新混合準分子雷射系統。相較于目前系統功率需使用60kW,這個新系統所需功率只需要36kW。就成本考量而言,相較于單獨使用準分子雷射系統,使用混合準分子雷射于大量制造產業可降低約40%的整體電力消耗。對于其他正在進行相關技術開發的公司來說,此技術是一個可降低耗能及協助大量制造的解決方案實例。

  須注意的是,在綠色環保制造策略中,成功的合作夥伴能開發出更廣泛的技術解決方案以降低“耗材成本”與“停機成本”。此外,投入時間與大量資源開發環保系統的公司將能提供最有效的全方位解決方案,例如進一步減少整體營運與維護成本,判斷您的潛在合作夥伴是否有開發更長壽命的耗材產品開發計畫,或開發一套能節省耗材成本的系統。在混合雷射的案例中,譜線窄化模組(LNM)和強化前反射鏡(EFM)是很好的例子。氣體則是另一種會影響停機的耗材;相較于現有的雷射系統,有業者已開發出能使系統最佳化的全新技術,并能降低多達50%的氣體需求,同時減少一半因維護所需的停機時間。

  企業在擬定大量制造的環保制造策略時,若要大幅降低整體營運成本,合作的公司須努力提供能減少耗能的解決方案、開發出更長壽命的耗材、滿足低容量和低填充的氣體需求,進而最大幅減少設備維護的停機時間。正確的合作夥伴不僅有降低成本的效益,也可保護人們的生存環境。


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