产业应用 | Industry Application

半导体制造
微型轴承应用

Semiconductor Manufacturing — Miniature Bearing Applications

半导体晶圓處理设备在 10⁻⁷ mbar 以下的高真空环境中运作,光刻设备要求奈米級重复定位精度。任何微小的振动或揮發性污染都可能直接导致晶圓缺陷,形成高額廢品損失。这是对微型轴承材料选擇、潤滑设計与精度控制要求最嚴格的产业环境之一。

产业需求 | Requirements

半导体设备的轴承挑戰Bearing challenges in semiconductor applications

半导体制造设备要求轴承同時具备真空相容性、奈米級精度、无尘室適用性与极高的可靠性。

真空环境Vacuum Environment

10⁻⁷ mbar 以下高真空

晶圓蚀刻、薄膜沉积与光刻设备均在高真空腔体中运作。轴承材料与潤滑劑必須具备极低的揮發性(low outgassing),防止氣体釋放污染制程环境。

奈米級精度Nanometer-Level Precision

奈米級重复定位精度

EUV/DUV 光刻机台的晶圓定位平台需要奈米級重复定位精度,任何微小振动都可能导致线宽異常。精密轴承的 NRRO(非重复性振动)控制是系統精度的基礎。

无尘室相容Cleanroom Compatible

低顆粒排放设計

半导体无尘室对懸浮顆粒有嚴格限制。晶圓傳送机器手臂的薄斷面轴承需採用低顆粒排放设計,避免轴承磨損产生的顆粒污染晶圓表面。

高可靠长寿命High Reliability & Long Life

40,000 小時以上連續运行

半导体设备資本支出极高,計劃外停机的損失不僅是维修費用,更包含整條生产线的停产損失。精心设計的轴承系統可达到 40,000 小時以上的連續无故障运行。

myonic 解決方案 | Solutions

半导体轴承产品方案Bearing solutions for semiconductor applications

myonic 提供针对真空环境、无尘室与高精度半导体设备的專用微型轴承方案,涵蓋材料选擇、潤滑设計与尺寸优化的完整解決方案。

Vacuum-Rated

真空級轴承Vacuum-Rated Bearings

專為半导体制造真空腔体设計的轴承,採用低揮發材料与真空相容潤滑方案。銀(Ag)塗层或二硫化鉬(MoS₂)固体潤滑適用于超高真空环境,PFPE 真空脂適用于中等真空环境。

  • 銀(Ag)或 MoS₂ 固体潤滑,適用于 10⁻⁷ mbar 以下
  • 低 outgassing 不锈钢或混合陶瓷材料
  • 防 outgassing PVD 塗层选项
  • 適用于蚀刻腔、CVD/PVD 沉积设备
  • 渦轮分子泵无油潤滑高速方案
Hybrid Ceramic

混合陶瓷无尘室轴承Hybrid Ceramic Cleanroom Bearings

氮化矽(Si₃N₄)陶瓷球轴承提供更低的顆粒排放、更好的电絕緣性与更长的寿命,特別適合无尘室环境中的晶圓傳送机器手臂与 CMP 化學机械研磨设备。

  • Si₃N₄ 陶瓷球,顆粒排放极低
  • 电絕緣特性,防止静电放电損傷晶圓
  • 薄斷面设計,適合机器手臂緊湊结构
  • 適用于 CMP 拋光頭、旋轉乾燥设备
  • 低摩擦係数,減少顆粒生成
High Precision

光刻机台高精度轴承High-Precision Lithography Stage Bearings

针对 EUV/DUV 光刻机台晶圓定位系統设計的高精度轴承,通過嚴格的 NRRO 非重复性振动控制,確保奈米級定位重复精度。更大預压配置可进一步提升系統剛性与精度。

  • 奈米級 NRRO 非重复性振动控制
  • 精密預压配置,提升系統剛性
  • 適用于 EUV / DUV 掃描器平台
  • FOUP 及光罩傳送系統專用设計
  • 高重复定位精度,消除制程缺陷源
应用案例 | Application Cases

半导体设备微型轴承的实际应用场景Real-world semiconductor bearing applications

以下展示微型轴承在半导体制造设备中的典型应用场景与技术要点。

Semiconductor wafer processing vacuum chamber
真空腔体 | Vacuum Chamber
晶圓蚀刻与薄膜沉积设备
蚀刻(Etch)与化學氣相沉积(CVD)设备的真空腔体工作在 10⁻⁷ mbar 以下,驅动机构的轴承必須採用固体潤滑或特殊真空脂,防止揮發性氣体污染制程腔体,同時在高温环境下保持稳定运行。
10⁻⁷ mbar 固体潤滑 高温真空
FOUP wafer transport cleanroom system
光刻设备 | Lithography
FOUP 与光罩傳送系統 — 无尘室精密定位
光刻设备的 FOUP 晶圓盒傳送系統与光罩(reticle)搬运机构使用微型轴承(孔徑 5-20 mm),在无尘室环境中实现精密定位。混合陶瓷薄斷面轴承以低顆粒排放保护晶圓与光罩表面,預压配置提升傳送系統的定位剛性与重复精度。
薄斷面轴承 混合陶瓷 FOUP 傳送 低顆粒排放
Wafer transfer robot arm
晶圓傳送 | Wafer Transfer
无尘室晶圓傳送机器手臂
晶圓傳送机器手臂在 Class 1 无尘室环境中频繁运作,薄斷面混合陶瓷轴承不僅滿足手臂緊湊结构的空間需求,更以极低的顆粒排放保护晶圓表面免受污染,是现代半导体前道制程的标准配置。
薄斷面轴承 混合陶瓷 低顆粒排放
Turbomolecular pump bearings
真空泵 | Vacuum Pump
渦轮分子泵 — 超高速无油高真空
滚珠轴承型渦轮分子泵是半导体设备维持高真空环境的重要元件,轉速高达数萬 rpm,在无油潤滑條件下运行。陶瓷或混合陶瓷微型轴承(孔徑 8-20 mm)配合固体潤滑方案,可在真空环境中提供超過 40,000 小時的連續运行寿命,是磁浮型以外的成熟替代方案。
滚珠轴承型 孔徑 8-20 mm 固体潤滑 40,000+ 小時
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