典型半导体零部件之:真空系统(一)

发布时间:2024-12-09

真空系统 —— 最大的半导体细分子系统

 

真空是指在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态。真空技术是建立低于大气压力的物理环境,以及在此环境中进行工艺制作、物理测量和科学试验等所需的技术。

制造半导体芯片必须在真空环境下进行,这样可以避免氧化和污染,保证芯片品质和性能。

在常温和常压下,环境中包含着大量不纯净的物质,在半导体制造过程中,芯片容易受到氧化和污染,严重影响芯片品质和生产效率。

在真空技术中,常用真空度来衡量真空状态下空间气体的稀薄程度通常真空度用气体的压力值来表示。压力值越高,真空度越低;压力值越低,真空度越高。真空系统由真空泵、控制系统、储气罐、管路安装等组件构成,包含分子泵、冷泵、干泵、隔离阀、控制阀、传输阀、O-Ring 密封圈等众多核心半导体零部件。

图源:真空技术设备网

真空条件实现效果益处
洁净的环境去除颗粒、不需要的气体、水汽和沾污物
降低分子密度减少系统中的分子密度
增大分子碰撞距离创造半导体制造业中溅射和刻蚀等工艺需要的等离子区
加速反应过程降低反应蒸气的压强

资料来源:《半导体制造技术》—Michael Quirk

真空度范围气压范围主要应用领域
低真空10^5Pa-10^2Pa利用低真空获得的压力差来夹持、提升和运输物料,以及吸尘和过滤。
中真空10^2Pa-10^1Pa一般用于排除物料中吸留或溶解的气体或水分、制造灯泡、真空冶金和用作热绝缘。
高真空10^-1Pa-10^-5Pa用于热绝缘、电绝缘和避免分子电子离子碰撞的场合。
超高真空<10^-5Pa常用于可控热核聚变的研究,时间基准氢分子镜的制作,表面物理、表面化学的科研。

资料来源:马德宝真空设备集团,中科仪招股说明书

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