Насосы для полупроводниковой промышленности

Полупроводниковая  промышленность обеспечивает поддержку различных устройств, незаменимых в повседневной жизни, таких как компьютеры, смартфоны, бытовая техника, транспортные средства и медицинское оборудование. Производство полупроводников требует огромного количества процессов, включая травление, очистку, образование тонких пленок, ионную имплантацию и выравнивание. В этих процессах используются передовые производственные системы и комплектующие устройства, которые отвечают строгим требованиям в различных аспектах, таких как производительность, надежность, безопасность и воздействие на окружающую среду. Вакуумный насос играет немаловажную роль в производстве полупроводников. Задача насоса заключается в обеспечении надежного низкого давления в камере для облегчения образования пленки.

Области применения вакуумных насосов в электроники 

• Вакуумная фиксация - Крепление компонентов для тестовых процессов в полупроводниковой промышленности
• Подъем и транспортировка - Автоматизированная обработка, установка печатных плат и плат для ПК
• Эвакуация - Вакуумная сушка электронных деталей
• Экстрагирование - Системы извлечения паров при пайке
• Выдувание и инжекция - Выдувание и инжекция во время мокрых процессов при производстве печатных плат

Что такое полупроводник?

Полупроводник - это материал, проводимость которого находится между проводником и изолятором при комнатной температуре. Полупроводник широко используется в радио, телевидении и измерении температуры. Например, диод - это устройство, изготовленное из полупроводников. Полупроводник - это материал, проводимостью которого можно управлять от изолятора к проводнику. Полупроводники имеют большое значение как с точки зрения науки и техники, так и с точки зрения экономического развития.

Большинство современных электронных продуктов, таких как компьютеры, мобильные телефоны или цифровые рекордеры, имеют очень тесные связи с полупроводниками. Распространенными полупроводниковыми материалами являются кремний, германий, арсенид галлия и так далее, а кремний является одним из наиболее влиятельных полупроводниковых материалов в коммерческом применении.

Производство полупроводников

Технологический процесс производства полупроводниковых изделий в основном включает в себя изготовление пластин и тестирование сборки. Требуется много технологических процедур и сложных материалов. Различными процессами, используемыми в полупроводниковой промышленности, являются:

• Осаждение
• Травление и очистка
• Ионная имплантация
• Обработка пластин
• Литография
• Контроль и метрология пластин

Осаждение

Процессы осаждения создают слои диэлектрических (изолирующих) и металлических (проводящих) материалов, используемых для создания полупроводникового устройства. В зависимости от типа изготавливаемого материала и структуры используются различные технологии. Различные технологии включают в себя: 

• Физическое осаждение из паровой фазы (PVD), 
• Плазменное химическое осаждение из паровой фазы
• Осаждение (PECVD), 
• Субатмосферное химическое осаждение из паровой фазы (SACVD), 
• Химический пар низкого давления
• Осаждение (LPCVD) и атомно-слоевое осаждение (ALD).

Каждая технология требует разного уровня вакуума. Наиболее распространенным методом PVD является технология распыления, при которой ионы инертного газа, генерируемые плазмой, бомбардируются материалом мишени. Комбинация насосов для сухой черновой обработки наряду с турбонасосами / крионасосами лучше всего подходит для метода PVD. CVD с плазменным усилением (PECVD) и ALD используются для формирования критических изолирующих слоев, которые изолируют и защищают все эти электрические структуры. За исключением плазменного осаждения высокой плотности (HDP CVD), большинство процессов протекают в диапазоне низкого вакуума.

Приложения LPCVD обычно используются в производстве полупроводников для создания тонких пленок поликремния, изолирующих оксидов или пассивирующих слоев. 

Диффузия - это термический процесс, используемый для окисления и нитрования поверхности пластины или для изменения электрических свойств легированных слоев.

Процессы ALD работают в условиях первичного вакуума в диапазоне от 0,1 до 5 мбар. В зависимости от объема производственного оборудования производительность сухих насосов может быть определена таким образом, чтобы обеспечить более быструю откачку с высокой производительностью.

Травление и очистка

Процесс травления приводит к образованию стружки после выборочного удаления пленок и материалов, которые осаждаются на пластине. Методы зачистки используются между этапами производства для удаления нежелательного материала, который впоследствии может привести к дефектам, и для подготовки поверхности пластины к последующей обработке. Вакуум, необходимый для процесса зачистки и очистки, находится в диапазоне 1 мбар, и наиболее подходящими являются высокопроизводительные сухие насосы. Из-за отсутствия камер блокировки загрузки в том же оборудовании, которое используется в этом процессе, ожидается более быстрое время простоя откачки при высокой производительности.

Такие процессы, как травление сухих диэлектриков, проводников и поликремния, работают в диапазоне от 0,01 до 0,001 мбар, и для этого процесса в основном подходят комбинации турбомолекулярных насосов с сухими вакуумными насосами. ТМН подключены к камере, в то время как сухие форвакуумные насосы размещены в основании. Передовые методы травления, такие как травление атомным слоем (ALE), способны удалять несколько атомных слоев материала за один раз. В то время как травление проводников обрабатывает электрически активные компоненты точной формы, такие как транзисторы, травление диэлектриков формирует изолирующие структуры, которые защищают проводящие детали.

Ионная имплантация

Важным фактором при производстве микросхем является изменение электрических характеристик материала и улучшение проводимости устройства. В результате легирование поверхности кремниевой пластины ионами имеет жизненно важное значение. Основными областями, в которых наблюдается значительный вклад вакуумных насосов, являются: 

• магистраль пучка, 
• конечная точка и
• источник ионов. 

Работа источника ионов состоит из комбинации ТМН с сухим вакуумным насосом. Для сухого вакуумного насоса проверка на герметичность обязательна, так как это повлияет на срок службы технологического процесса. Дальнейшая технологическая очистка от Азота является обязательной для этой операции. Для зоны линии луча и зоны конечной точки можно использовать ТМН для обеспечения абсолютной чистоты окружающей среды в диапазоне вакуума  до 10-8 мбар.

Обработка пластин

Во время обработки пластин технологические камеры должны находиться в условиях вакуума, чтобы предотвратить загрязнение частицами. Требуемый уровень вакуума в загрузочной камере и камере переноса находится в диапазоне от 0,1 до 0,01 мбар. Поскольку для обеспечения высокой производительности требуется быстрая откачка, для работы с пластинами рекомендуется использовать комбинацию ТМН с сухим вакуумным насосом.

Литография

Литография - это процесс переноса рисунков на каждый слой пластины. С появлением новых разработок размер чипа уменьшается, и внедряются новые методы литографии. Некоторые из технологий - это технология глубокого ультрафиолета (UV) и технология экстремального ультрафиолета (EUV). Технология EUV обеспечивает лучшие критические размеры по сравнению с технологией DUV. В камере источника света EUV коллекторные зеркала защищены очень высоким потоком водорода, чтобы предотвратить осаждение олова. Для этой цели используются первичные сухие вакуумные насосы с высокой производительностью по обработке водорода.

Контроль и метрология пластин

Постоянный контроль и метрология имеют решающее значение, поскольку производственный процесс становится все более и более сложным. Измерения размеров и анализ материалов проводятся в вакуумных средах, где требуется низкий вакуум. 

В заключении

Функция насоса состоит в том, чтобы создавать устойчивое давление в камере для ускорения процесса и получения качественного продукта. В нашем интернет-магазине вы можете купить вакуумный насос для полупроводниковой промышленности следующих типов:

• Сухой пластинчато-роторный вакуумный насос
• Пластинчато-роторный вакуумный насос с масляной смазкой
• Винтовой вакуумный насос
• Когтевой вакуумный насос
• Водокольцевой вакуумный насос
• Турбомолекулярный вакуумный насос (ТМН)

Мы работаем с производителями без посредников и поставляем оборудование напрямую. Что позволяет обеспечивать стабильные поставки и сравнительно невысокую стоимость вакуумного оборудования на российском рынке.