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志尚仪器掌握半导体关键技术 推出自制高阶气体分析仪

志尚仪器总经理杨玉山表示,自主关键技术的掌握,将是半导体产业未来竞争力之所在。

半导体是台湾经济最重要的产业之一,不但产量庞大,生态链也非常完整,不过在制程气体分析设备上台湾的自制率始终不足,这几年半导体技术持续突破,成功量产7纳米先进制程的厂商只剩下台积电与三星,台湾要维持现有竞争优势,设备与仪器的自制率势必同步提升,过去以代理高阶气体分析仪器为主要业务的志尚仪器,近年来也投入大量资源成立研发部门,推出全自制的气体分析仪器,总经理杨玉山表示,台湾在此一领域的技术已不逊于国外业者,志尚仪器的相关产品将可协助台湾半导体产业掌握自主权,让技术不再受制国外厂商。

志尚仪器在高阶气体分析仪器领域的历史,可说与台湾半导体产业同步,从1992年就开始代理国外仪器,由于半导体制程中会使用各种有害气体,而当时台湾的工安意识也开始萌芽,因此各大半导体制造业者对气体分析仪也有一定需求。2008年全球发生金融海啸,国外原厂开始展开并购,连带影响台湾的代理权,为了让公司营运不再受制于人,志尚仪器走上自行研发之路,在交大环境工程研究所蔡春进教授的大力支持下,双方得以合作进行技术转移,在2011年成立研发制造部门,推出第一款自制产品PPWD(平板湿式固气分离器)。

杨玉山表示,半导体制程中由于微量的酸碱气体会影响产率,过去主要采用光学或离子电泳进行采集,不过都有其局限,交大环工蔡春进教授所研发的采样方式,则可立即并充分吸收洁净室中的微量气体,再以离子层析仪分析,此一作法可分析低浓度气体,也可与半导体实验室数据进行比对。在与交大环工所连续合作3年后,志尚仪器获得技术的完全转移,之后并获得专利的转移,经过此合作案后,志尚仪器决定深入高阶气体仪器的研发,以自主掌握关键技术。

对于半导体的微污染控制,其技术难度不在后端分析,而是前端微量气体的撷取,杨玉山进一步指出,过去的技术都只能做单项、部分、有限制性种类的气体,如果以传统手动方式采样,时间会长达2~6小时,目前交大环工所正在研发的AMC分析仪(PPWD-IC)不但可采样多种气体,且可实时采样实时分析,快速取得洁净室中的真实气体浓度,同时也最接近半导体制程中的品管方式。

对于台湾半导体制程的气体分析仪发展,杨玉山表示,半导体技术发迹于国外,因此其标准与制程设备,一直以来都由国外厂商主导,不过制程突破10纳米之后,市场上在亚洲有能力投入先进制程的厂商只剩下台积电与三星,而对这些厂商来说,在未来的5纳米甚至是3纳米制程中,遇到的未知状况将会非常多,这时关键技术的掌握度多寡,就会是市场竞争力之所在,这也是志尚仪器投入高阶气体分析仪研发的重要因素之一。

除了半导体的微量气体分析外,一般制造业经由排烟道排出的气体分析,也是志尚近年来大力投入研发的技术之一,这部分不但环保署已有规范,民众也有知的权利。目前环保署只有针对在线监控工厂的非甲烷总碳氢化合物排放物有规范,至于酸碱气排放,则只有手动检测方式,不过以人工手动采样模式,次数无法太多,因此志尚仪器正研发以PPWD自动采样,让其气体分析更全面准确,若再结合目前交大环工所研发中的SDEP(半静电集尘吸收系统),任何制造业,只要制程中会产生气体与微粒,就可分析其组成的化学成分,除了让环保单位的检测更有效之外,也可提供给制造业者作为制程改进分析的参考,让经济发展与环境永续可以两者兼顾。志尚最近更与交大蔡春进教授合作开发有关烟道微粒(PM1.0/2.5/10)的采样侦测设备,希望能为台湾与世界的环境尽一份心力。

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