產業應用 | Industry Application

半導體製造
微型軸承應用

Semiconductor Manufacturing — Miniature Bearing Applications

半導體晶圓處理設備在 10⁻⁷ mbar 以下的高真空環境中運作,光刻設備要求奈米級重複定位精度。任何微小的振動或揮發性污染都可能直接導致晶圓缺陷,形成高額廢品損失。這是對微型軸承材料選擇、潤滑設計與精度控制要求最嚴格的產業環境之一。

產業需求 | Requirements

半導體設備的軸承挑戰Bearing challenges in semiconductor applications

半導體製造設備要求軸承同時具備真空相容性、奈米級精度、無塵室適用性與極高的可靠性。

真空環境Vacuum Environment

10⁻⁷ mbar 以下高真空

晶圓蝕刻、薄膜沉積與光刻設備均在高真空腔體中運作。軸承材料與潤滑劑必須具備極低的揮發性(low outgassing),防止氣體釋放污染製程環境。

奈米級精度Nanometer-Level Precision

奈米級重複定位精度

EUV/DUV 光刻機台的晶圓定位平台需要奈米級重複定位精度,任何微小振動都可能導致線寬異常。精密軸承的 NRRO(非重複性振動)控制是系統精度的基礎。

無塵室相容Cleanroom Compatible

低顆粒排放設計

半導體無塵室對懸浮顆粒有嚴格限制。晶圓傳送機器手臂的薄斷面軸承需採用低顆粒排放設計,避免軸承磨損產生的顆粒污染晶圓表面。

高可靠長壽命High Reliability & Long Life

40,000 小時以上連續運行

半導體設備資本支出極高,計劃外停機的損失不僅是維修費用,更包含整條生產線的停產損失。精心設計的軸承系統可達到 40,000 小時以上的連續無故障運行。

myonic 解決方案 | Solutions

半導體軸承產品方案Bearing solutions for semiconductor applications

myonic 提供針對真空環境、無塵室與高精度半導體設備的專用微型軸承方案,涵蓋材料選擇、潤滑設計與尺寸優化的完整解決方案。

Vacuum-Rated

真空級軸承Vacuum-Rated Bearings

專為半導體製造真空腔體設計的軸承,採用低揮發材料與真空相容潤滑方案。銀(Ag)塗層或二硫化鉬(MoS₂)固體潤滑適用於超高真空環境,PFPE 真空脂適用於中等真空環境。

  • 銀(Ag)或 MoS₂ 固體潤滑,適用於 10⁻⁷ mbar 以下
  • 低 outgassing 不鏽鋼或混合陶瓷材料
  • 防 outgassing PVD 塗層選項
  • 適用於蝕刻腔、CVD/PVD 沉積設備
  • 渦輪分子泵無油潤滑高速方案
Hybrid Ceramic

混合陶瓷無塵室軸承Hybrid Ceramic Cleanroom Bearings

氮化矽(Si₃N₄)陶瓷球軸承提供更低的顆粒排放、更好的電絕緣性與更長的壽命,特別適合無塵室環境中的晶圓傳送機器手臂與 CMP 化學機械研磨設備。

  • Si₃N₄ 陶瓷球,顆粒排放極低
  • 電絕緣特性,防止靜電放電損傷晶圓
  • 薄斷面設計,適合機器手臂緊湊結構
  • 適用於 CMP 拋光頭、旋轉乾燥設備
  • 低摩擦係數,減少顆粒生成
High Precision

光刻機台高精度軸承High-Precision Lithography Stage Bearings

針對 EUV/DUV 光刻機台晶圓定位系統設計的高精度軸承,通過嚴格的 NRRO 非重複性振動控制,確保奈米級定位重複精度。更大預壓配置可進一步提升系統剛性與精度。

  • 奈米級 NRRO 非重複性振動控制
  • 精密預壓配置,提升系統剛性
  • 適用於 EUV / DUV 掃描器平台
  • FOUP 及光罩傳送系統專用設計
  • 高重複定位精度,消除製程缺陷源
應用案例 | Application Cases

半導體設備微型軸承的實際應用場景Real-world semiconductor bearing applications

以下展示微型軸承在半導體製造設備中的典型應用場景與技術要點。

Semiconductor wafer processing vacuum chamber
真空腔體 | Vacuum Chamber
晶圓蝕刻與薄膜沉積設備
蝕刻(Etch)與化學氣相沉積(CVD)設備的真空腔體工作在 10⁻⁷ mbar 以下,驅動機構的軸承必須採用固體潤滑或特殊真空脂,防止揮發性氣體污染製程腔體,同時在高溫環境下保持穩定運行。
10⁻⁷ mbar 固體潤滑 高溫真空
FOUP wafer transport cleanroom system
光刻設備 | Lithography
FOUP 與光罩傳送系統 — 無塵室精密定位
光刻設備的 FOUP 晶圓盒傳送系統與光罩(reticle)搬運機構使用微型軸承(孔徑 5-20 mm),在無塵室環境中實現精密定位。混合陶瓷薄斷面軸承以低顆粒排放保護晶圓與光罩表面,預壓配置提升傳送系統的定位剛性與重複精度。
薄斷面軸承 混合陶瓷 FOUP 傳送 低顆粒排放
Wafer transfer robot arm
晶圓傳送 | Wafer Transfer
無塵室晶圓傳送機器手臂
晶圓傳送機器手臂在 Class 1 無塵室環境中頻繁運作,薄斷面混合陶瓷軸承不僅滿足手臂緊湊結構的空間需求,更以極低的顆粒排放保護晶圓表面免受污染,是現代半導體前道製程的標準配置。
薄斷面軸承 混合陶瓷 低顆粒排放
Turbomolecular pump bearings
真空泵 | Vacuum Pump
渦輪分子泵 — 超高速無油高真空
滾珠軸承型渦輪分子泵是半導體設備維持高真空環境的重要元件,轉速高達數萬 rpm,在無油潤滑條件下運行。陶瓷或混合陶瓷微型軸承(孔徑 8-20 mm)配合固體潤滑方案,可在真空環境中提供超過 40,000 小時的連續運行壽命,是磁浮型以外的成熟替代方案。
滾珠軸承型 孔徑 8-20 mm 固體潤滑 40,000+ 小時
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