半導體與真空製造

半導體真空腔體

316L 與鋁合金的 UHV 級製程腔 — 銲接、電解拋光、氦氣測漏達 1 × 10⁻⁹ mbar·l/s,並以 CMM 驗證至 ±0.02 mm。

我們是為設備製造商、而不是為晶圓廠做腔體。這表示驗收標準除了真空還有尺寸:電漿蝕刻腔必須在 10⁻⁹ 下氣密,同時在長達一公尺的鋁件上維持平面度,因為電極間隙就取決於它。

我們實際製造的項目

電漿蝕刻、CVD 與 PVD 設備用的製程腔與腔體零件;傳片腔與傳輸腔;以及承載製程的大型鋁合金與不鏽鋼銲接件。我們多數工作在於半導體設備製造商,以照圖施工或依規格製造的方式供貨,而不是直接對晶圓廠。

決定一切的兩項驗收標準

真空完整性和尺寸精度彼此拉扯。大型腔體銲接會變形;銲後加工又會把冷卻液與切屑帶進最終必須潔淨的表面。我們的順序是銲接、消除應力、加工、電解拋光、測漏、烘烤 — 每一步都先驗證再進下一步,讓尺寸問題在真空工序開始前就被發現,而不是之後。

材料與選用理由

316L 不鏽鋼是製程腔的預設材料,因為它耐蝕且在電解拋光後放氣低。導磁率有影響時則指定 316LN,例如靠近電子柱的位置。6061 與 5083 鋁合金用於重量與導熱性優先的大型蝕刻腔,代價是銲接與清洗路線更困難。

文件

每個腔體都附自己的測試紀錄:CMM 檢測的尺寸報告、載明方法與檢出限的氦氣測漏結果、表面粗糙度量測、材質證明,以及銲接程序與銲工資格。這正是半導體客戶供應商稽核會索取的整包資料,在這個市場裡不是可有可無。

一個代表性專案

一家日本半導體設備製造商需要電漿蝕刻系統用的大型鋁合金真空腔體,且 800 mm 面上必須有極高的平面度。腔體加工至 0.015 mm 平面度,氦氣測漏以 1 × 10⁻⁹ mbar·l/s 通過,並且整合時不需任何現場修改。該專案後來成為每年 50 個以上腔體的長期供貨合約。

參考表

腔體型式與各自最關鍵的參數

腔體型式典型材料真空目標關鍵參數
電漿蝕刻製程腔6061 鋁合金,陽極處理UHV,氣密至 10⁻⁹ mbar·l/s電極面平面度
CVD / PVD 製程腔316L 不鏽鋼UHV,需烘烤除氣內部表面狀態與放氣
傳片腔/傳輸腔鋁合金或 316LHV 至 UHV接管位置與法蘭平面度
濺鍍沉積腔316L 不鏽鋼UHV,需烘烤除氣靶材安裝幾何
熱真空/烘烤腔316L 不鏽鋼HV溫度均勻性與密封件耐溫
電池脫氣腔316L 不鏽鋼HV密封件與製程蒸氣的相容性

廠內自製能力

常見問題

UHV 腔體和 HV 腔體差在哪裡?

大致上高真空約在 1 × 10⁻⁷ mbar 結束,超高真空則從 1 × 10⁻⁹ mbar 以下開始。要到 UHV,光靠好泵不夠:腔體必須電解拋光、可烘烤且全金屬密封,因為在那個壓力下殘餘氣體來自腔壁,而不是漏點。

腔體銲接後還能加工嗎?

可以,而且半導體用途通常必須如此。我們先銲接、消除應力,再加工,讓密封面與安裝面在銲接變形被消除後才成形。若先加工再銲接,變形就會落在密封面上。

大型腔體面可以做到多少平面度?

我們交過 800 mm 面上 0.015 mm 平面度的腔體,以 Zeiss 三次元量測儀(CMM)驗證,並逐腔出具報告而非批次報告。

你們依 SEMI 標準作業嗎?

是。我們依客戶規格作業,而這些規格引用 SEMI 要求,並提供供應商資格稽核所期待的整套文件 — 材質證明、銲接程序、測漏紀錄與尺寸報告。

你們最大能做多大的腔體?

我們的龍門加工行程為 12 m × 4 m × 2 m,因此這個尺寸以下的腔體可一次裝夾加工完成,不必切開再重新校正。

相關能力

不鏽鋼真空零組件電解拋光服務
不鏽鋼與鋁合金真空腔體的廠內電解拋光服務,可有效降低放氣以符合超高真空需求,拋光與鈍化都不外包,單一供應商與單一交期,每個出廠腔體都附上完整的檢測報告。
氦氣測漏與漏率檢測服務
真空腔體、銲接件與饋通的氦氣測漏服務,能找出極微小的漏點並逐腔出具檢測報告,內容完整載明檢測方法、檢出限與各測試點的實測漏率,並可供客戶稽核與驗收使用。
真空硬焊服務
不鏽鋼與鋁合金組件的真空硬焊服務,接合處完全免用助銲劑也無氧化物殘留,不需後清洗,更不會留下助銲劑夾雜在運轉中持續放氣,並以氦質譜測漏驗證接合的氣密性。
真空爐與真空熱處理
真空熱處理、真空硬焊與真空腔體烘烤除氣的廠內服務,可處理不鏽鋼與鋁合金真空零組件,並以貼在工件本身的熱電偶記錄實際的升溫與降溫曲線,而不是爐內的氣氛。
CF (ConFlat) 法蘭加工
超高真空等級的 CF 法蘭與刀口法蘭精密加工,以無氧銅墊圈搭配刀口密封,法蘭本體與腔體上的接管在同一次裝夾中一併成形,並可提供多種標準尺寸與客製幾何的訂製服務。
KF、ISO-K 與 ISO-F 真空法蘭加工
真空法蘭的精密加工與製造整合服務,涵蓋KF/ISO系列的不鏽鋼及鋁合金法蘭,密封面與法蘭孔徑皆在同一次裝夾中精密成形加工,並可依需求提供多種客製化的尺寸與規格。
真空觀視窗加工
廠內加工的真空觀視窗法蘭,提供 CF 與標準法蘭本體並搭配相互配合的玻璃座,玻璃座與法蘭孔徑在同一次裝夾中完成加工,確保同心度與平面度,並可避免運轉時發生洩漏。
真空饋通法蘭加工
真空饋通法蘭本體的加工服務,並可涵蓋電力、熱電偶、儀錶與多針腳等各式配置,法蘭本體與陶瓷座在同一次裝夾中確保同心,密封完成之後再以氦質譜測漏整組驗證氣密性。
UHV 真空腔體與零組件
超高真空腔體與零組件的製造服務,採不鏽鋼製作並經內表面電解拋光與烘烤除氣處理,可搭配 CF 法蘭、觀視窗、饋通與波紋管等全金屬密封件,所有接合處也都能承受烘烤。
客製真空腔體製造
客製真空腔體製造,可照圖施工或依性能規格設計,材質涵蓋不鏽鋼與鋁合金,並可製作大型銲接件,逐腔附上氦氣測漏紀錄與三次元量測的尺寸報告,並提供完整材質證明。
真空腔體製造與銲接
真空腔體製造與銲接服務,採全滲透潔淨氬銲,銲道無微孔缺陷,並經氦氣測漏驗證,內表面於廠內完成電解拋光,材質涵蓋不鏽鋼與鋁合金,並可依需求提供各項檢測報告。
真空脫氣腔
電池芯脫氣、樹脂與材料脫氣用的不鏽鋼真空脫氣腔,內表面經電解拋光並配置法蘭接管,通過氦氣測漏驗證,內部幾何可完全排液,換產品時便於清潔整理,並可依批次決定容積。
熱真空與太空環境模擬腔體
熱真空與太空環境模擬腔體製造,採不鏽鋼容器並可依需求搭配熱罩、饋通與儀器接管,以氦質譜測漏驗證整體的真空完整性,容器本體與各項接管均可一併製造與加工。

需要依規格訂製嗎?

把圖面或規格書寄給我們,我們會回覆 DDP 價格、交期與檢驗計畫。

需要緊急報價?🔥