Swagelok 發表最新 ALD 閥門與微量控制技術，助力 AI 時代先進製程
流體控制系統廠商Swagelok 於台灣國際半導體展首次公開最新型號 ALD7C 閥門，更首度發表 ALD 精準微量控制（Dose Control）技術，並展示多項專為半導體製程打造的高性能流體系統元件，彰顯其在 AI 晶片製造鏈中的關鍵地位。
Swagelok 工程管理部門產品設計總監 Joao Borges指出，人工智慧應用快速擴展，推動半導體產業進入小於 2 奈米的「埃米時代」（Angstrom Era）。先進製程需採用 GAAFET（環繞閘極場效電晶體）架構，預計 2027 年將佔晶圓廠設備超過四成。製造一顆 2 奈米晶片需逾 200 次原子層沉積（ALD）與 2,100 道製程步驟，對化學氣體純度、輸送穩定性及閥門控制精度提出極嚴苛要求。傳統元件在高溫、高腐蝕及超高潔淨條件下已難以支撐，流體系統精密控制成為影響良率與製程穩定的關鍵。
Joao Borges表示，Swagelok流體系統方案涵蓋晶圓製造前端多個環節，包括在晶圓準備時確保超純水與氣體管線穩定，在薄膜沉積（ALD/CVD）階段提供前驅物輸送精準控制，在曝光與蝕刻階段要耐受腐蝕性氣體並維持低洩漏，在摻雜與真空階段確保高壓穩定，在CMP 與清潔階段可以維持管線潔淨與密封，以及在金屬化層堆疊階段，確保導電介質輸送純淨與高壓管線穩定。Swagelok流體系統方案可以確保製程參數可達極致穩定與再現性，成為提升晶圓良率的核心力量。
此外，在先進節點中，ALD 可形成高精度薄膜，是 GAAFET 與 EUV 製程的關鍵。相較傳統方式，ALD 需少量氣體與高速脈衝輸送，且材料更具腐蝕性，對閥門控制與耐材質提出更高要求。Swagelok產品採用 Alloy 625、Hastelloy C-22/C-276 等高性能合金，並以 VCR 接頭、UHP 認證管材符合 SEMI 嚴格標準，能在 250°C 高溫下穩定運作，滿足次 3 奈米製程的潔淨度需求。
Joao Borges強調，最新 ALD7C 閥門整合創新設計，針對小於 3 奈米製程需求推出，具備全 Alloy 22 合金材質，耐強腐蝕環境。高溫承受力，可在 250°C 長時間穩定運行。精準流量，可提供 0.7 Cv ±1% 設定並可現場調校。還有測試壽命超過 1 億次循環的極致壽命，僅約 5 毫秒作動以提升劑量輸送精度。並且藉由卡匣設計，減少維護時間與零件數，降低整體成本。
此次展會，Swagelok 更首次亮相 ALD 精準微量控制技術，導入感測器與 預測時間校正演算法（PTCA），結合氣動優化，有效補償閥門作動延遲並抑制壓力尖峰，顯著改善流量穩定度。該技術能提升沉積均勻度與製程良率，並具備高度通用性，可應用於不同設備平台，成為未來 ALD 製程關鍵利器。
(首圖來源：Swagelok提供)