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多级罗茨泵 - 真空工艺

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-08-03 5:19:21 * 浏览: 4
在半导体工业中,微电子元件构建在单晶平面上。在制造过程中,具有特定电特性的层(绝缘体,导体和具有一定导电性的层)彼此叠置。由于相邻层的不同特性,产生了诸如晶体管,电容器,电阻器等的电子元件。真空技术用于集成电路制造工艺中的许多不同工艺,例如掺杂半导体衬底材料,构建层,结构和分析。生产在洁净室进行。真空泵直接用于洁净室或洁净室下方单独泵底(地下)的生产机械上。操作过程对所用泵有不同的要求。不含腐蚀性,有毒或可冷凝介质的工艺可以使用非专门用于处理腐蚀性气体的泵来操作。这些工艺包括■■预真空锁定和传输室■用于金属PVD(物理气相沉积)的非反应性气体环境■离子注入机(束线和终端站)■在真空或惰性气体环境中退火(烘烤晶体)缺陷)■■用于晶圆检测的泵(L系列)。在洁净室中直接使用泵意味着可以省去泵底座的前真空管线和所需的任何加热,并且可以降低导电性的损失并且可以实现具有高工艺稳定性的可重复安装。中型应用可能涉及可冷凝但不产生颗粒的腐蚀性化学品。这种类型的应用包括不同的工艺,例如■氧化,灰化■RTP(快速热处理,高级晶片处理,使用卤素照明的高温工艺)■多晶硅,铝或钨的干蚀刻■■离子注入机(源)■■在某些CVD工艺中使用的泵(P系列)。出于安全原因,并且由于靠近废气净化系统,过程泵通常安装在地下室中。 z *要求严格的工艺(苛刻的工艺,H系列泵)使得必须处理颗粒,高腐蚀性化学品或反应副产物和化学品或易于冷凝的反应副产物。这种工艺的例子有:■NOC的MOCVD(金属有机化学气相沉积)■■介电各向同性干法蚀刻■■HDPCVD(高密度等离子体化学气相沉积)■二氧化硅的SACVD(亚大气压化学气相沉积) ■■在这些过程中,有时使用涡轮分子泵组合和气动过程泵的SACVDHARP(低于大气压的化学气相沉积,高纵横比过程)。前面提到的P和H系列工艺使用具有以下特性的化学品,如高毒性,如砷化氢(AsH3)或磷化氢(PH3)■腐蚀性高,如等离子体活化氮氟化物(NF3)六氟化硫(SF6),碳氟化合物等■■高氧化性能,如等离子体活性氧或臭氧■■金属有机化学品,如四乙基硅酸盐(TEOS),三大硅烷基氨(TSA)必须具有广泛性在确定长期稳定性和具有低成本可行解决方案时,了解真空技术和真空工艺技术。例如,这包括泵的工作温度的定义,以防止由于低温引起的冷凝和由于在过高温度下泵中的粉末或化学物质的过度积聚而引起的泵堵塞。此外,精确的温度控制通常不仅需要泵本身,还需要生产设备,前真空管道和排气管道。太阳能工业和显示器制造中的真空工艺通常类似于半导体工业中使用的那些。在这些工业中,由于涂层表面很大,但气体产量很高,因此要求泵具有相应的高抽速。作为示例:在太阳能工业中,钝化表面的抗反射层和氮化硅层在等离子体CVD工艺中应用于太阳能电池以更好地获得太阳光。它们不仅沉积在所需的基底上,而且沉积在真空室的壁上。当层积累在墙上的不再允许受控的真空过程,处理室必须几乎清洁。这是通过使用强氧化剂NF3进行原位等离子体清洁来实现的。如果泵体(在本例中为AD73KH,参见第4.6.5节)在低温下运行,如图4.10所示,反应产物六氟硅酸铵将沉积在泵站中。理想的过程控制不仅包括过程兼容的泵和一组久经考验的操作参数,还包括:■加热的前真空管道,以防止在该区域发生冷凝■■在垂直前真空管道的情况下保护装置防止物体落入泵体(例如,下端有盲法兰的T形构件和泵的输出水平)■■软启动阀,防止颗粒膨胀■■适用于高温泵泵入口处的截止阀,用于连续运行(即使在前真空管路上进行维护工作)■■前真空管路中的检漏仪连接尽可能靠近前级泵。泄漏可导致二氧化硅颗粒的形成。 ■■泵和废气净化系统之间的加热排气管■■废气净化系统