記者黃仁杰／台北報導
AI晶片持續朝先進製程與3D結構發展，一片晶片所需製程步驟已超過2,000道，也讓原子層沉積（ALD）、原子層蝕刻（ALE）對前驅物輸送與氣體脈衝控制提出更高要求。美商世偉洛克（Swagelok）於SEMICON Taiwan 2026展示新一代ALD7A、ALD7C閥件，並首度發表積層製造（Additive Manufacturing，AM）歧管技術，從流量控制、耐腐蝕到流道設計切入埃米世代製程需求。
隨著半導體結構持續微縮，ALD與ALE必須更精準地控制前驅物進入製程腔體的劑量與時間。不過，包括脈衝流量穩定性、腐蝕性前驅物、高溫環境，以及傳統流道產生的死角，都可能影響製程穩定性。
世偉洛克此次升級ALD7A閥件，其中一項主要變化是加入機台端的現場流量調節功能，工程人員可依不同製程條件直接調整流量，標準調整範圍約25%，不同閥件間的流量差異則控制在±1%以內。
在氣體脈衝速度方面，ALD7A採用新版致動器，閥門開關作動時間低於3毫秒，整體響應時間控制在5毫秒以內，主要鎖定ALD與ALE需要快速、重複進行前驅物脈衝輸送的應用。
ALD7C耐溫250°C 鎖定高腐蝕前驅物
針對更高溫及強腐蝕性的製程環境，世偉洛克去（2025）年首度展示的ALD7C目前已進入量產供貨。
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ALD7C採用Alloy 22鎳基合金，可承受最高250°C的製程環境，標準流量調整範圍約35%，不同閥件間同樣維持±1%的流量一致性，主要因應ALD與ALE使用高腐蝕性前驅物時的材料耐受需求。
另一項改變則是導入可替換式閥芯（Cartridge）。傳統閥件若核心零件耗損，可能需要更換整個閥體，ALD7C則可在同一閥體進行最多5次閥芯更換，藉此延長設備使用週期並降低維護成本。
3D列印重做氣體流道 流量效率最高增2.5倍
除了閥件本身，Swagelok此次另一項技術重點放在氣體進入製程腔體前的「流道」。
傳統歧管受到鑽孔、加工及零組件組裝方式限制，內部流道容易出現轉折或死角，使部分氣體殘留其中。對ALD、ALE而言，前驅物必須以極短脈衝反覆輸送，一旦流道存在死角，就可能影響氣體置換速度及每次脈衝的一致性。
世偉洛克因此首度導入積層製造技術製作歧管。相較傳統減材加工方式，AM可直接製造較複雜的內部幾何結構，讓流道採用平滑曲面設計，減少死體積（Dead Volume）。
根據世偉洛克資料，新設計可讓流量效率最高提升2.5倍，也有助於輸送低蒸氣壓前驅物。同時，由於流道能直接整合於單一結構內，也可減少接頭及密封介面，降低潛在洩漏點，並提高製程腔體周邊有限空間的利用率。
埃米世代不只曝光、蝕刻 流體控制也跟著升級
世偉洛克台灣總經理Yoon表示，半導體流體系統負責前驅物輸送、流量及劑量控制，進入先進製程後，高溫環境下的溫度均勻性及系統可靠度也會直接影響製程穩定性與良率。
隨著GAA電晶體、3D結構及更複雜材料逐步導入，埃米世代的技術挑戰也不只集中在曝光、沉積或蝕刻設備本身。從前驅物如何送進腔體、每一次氣體脈衝能否維持一致，到流道內是否存在殘留，都開始成為製程控制的一環。
世偉洛克目前除ALD、ALE相關流體控制產品外，也布局晶圓廠熱管理，包括防結露、真空軟管及快接等應用。在台灣市場則主要服務晶圓製造商、半導體設備廠及系統整合業者。
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本篇文章授權來源：科技島
