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志尚儀器掌握半導體關鍵技術 推出自製高階氣體分析儀

2019/01/10 - DIGITIMES企劃

半導體是台灣經濟最重要的產業之一,不但產量龐大,生態鏈也非常完整,不過在製程氣體分析設備上台灣的自製率始終不足,這幾年半導體技術持續突破,成功量產7奈米先進製程的廠商只剩下台積電與三星,台灣要維持現有競爭優勢,設備與儀器的自製率勢必同步提升,過去以代理高階氣體分析儀器為主要業務的志尚儀器,近年來也投入大量資源成立研發部門,推出全自製的氣體分析儀器,總經理楊玉山表示,台灣在此一領域的技術已不遜於國外業者,志尚儀器的相關產品將可協助台灣半導體產業掌握自主權,讓技術不再受制國外廠商。

志尚儀器在高階氣體分析儀器領域的歷史,可說與台灣半導體產業同步,從1992年就開始代理國外儀器,由於半導體製程中會使用各種有害氣體,而當時台灣的工安意識也開始萌芽,因此各大半導體製造業者對氣體分析儀也有一定需求。2008年全球發生金融海嘯,國外原廠開始展開併購,連帶影響台灣的代理權,為了讓公司營運不再受制於人,志尚儀器走上自行研發之路,在交大環境工程研究所蔡春進教授的大力支持下,雙方得以合作進行技術轉移,在2011年成立研發製造部門,推出第一款自製產品PPWD(平板濕式固氣分離器)。

楊玉山表示,半導體製程中由於微量的酸鹼氣體會影響產率,過去主要採用光學或離子電泳進行採集,不過都有其侷限,交大環工蔡春進教授所研發的採樣方式,則可立即並充分吸收潔淨室中的微量氣體,再以離子層析儀分析,此一作法可分析低濃度氣體,也可與半導體實驗室數據進行比對。在與交大環工所連續合作3年後,志尚儀器獲得技術的完全轉移,之後並獲得專利的轉移,經過此合作案後,志尚儀器決定深入高階氣體儀器的研發,以自主掌握關鍵技術。

對於半導體的微汙染控制,其技術難度不在後端分析,而是前端微量氣體的擷取,楊玉山進一步指出,過去的技術都只能做單項、部分、有限制性種類的氣體,如果以傳統手動方式採樣,時間會長達2~6小時,目前交大環工所正在研發的AMC分析儀(PPWD-IC)不但可採樣多種氣體,且可即時採樣即時分析,快速取得潔淨室中的真實氣體濃度,同時也最接近半導體製程中的品管方式。

對於台灣半導體製程的氣體分析儀發展,楊玉山表示,半導體技術發跡於國外,因此其標準與製程設備,一直以來都由國外廠商主導,不過製程突破10奈米之後,市場上在亞洲有能力投入先進製程的廠商只剩下台積電與三星,而對這些廠商來說,在未來的5奈米甚至是3奈米製程中,遇到的未知狀況將會非常多,這時關鍵技術的掌握度多寡,就會是市場競爭力之所在,這也是志尚儀器投入高階氣體分析儀研發的重要因素之一。

除了半導體的微量氣體分析外,一般製造業經由排煙道排出的氣體分析,也是志尚近年來大力投入研發的技術之一,這部分不但環保署已有規範,民眾也有知的權利。目前環保署只有針對線上監控工廠的非甲烷總碳氫化合物排放物有規範,至於酸鹼氣排放,則只有手動檢測方式,不過以人工手動採樣模式,次數無法太多,因此志尚儀器正研發以PPWD自動採樣,讓其氣體分析更全面準確,若再結合目前交大環工所研發中的SDEP(半靜電集塵吸收系統),任何製造業,只要製程中會產生氣體與微粒,就可分析其組成的化學成分,除了讓環保單位的檢測更有效之外,也可提供給製造業者作為製程改進分析的參考,讓經濟發展與環境永續可以兩者兼顧。志尚最近更與交大蔡春進教授合作開發有關煙道微粒(PM1.0/2.5/10)的採樣偵測設備,希望能為台灣與世界的環境盡一份心力。


圖說:志尚儀器總經理楊玉山表示,自主關鍵技術的掌握,將是半導體產業未來競爭力之所在。