챔버 솔루션에 대한 논의

기체의 압력과 온도는 직접적인 관련이 있다는 것은 기본적인 기체 법칙을 아는 학생이라면 누구나 알고 있을 것입니다.

Edwards는 진공 장비 공급업체로서 진공 압력뿐만 아니라 온도 제어에 대해서도 전문가가 되어야 합니다. 대기압 이하의 압력을 제어하는 반도체 챔버에서 온도는 가장 영향력 있는 제어 요소 중 하나이기 때문입니다.

반도체 산업에서 프로세서의 온도 범위는 챔버 터보 펌프가 처리하는 가스의 경우 극도로 높은 온도까지, 웨이퍼와 척의 경우 극도로 낮은 온도까지 양쪽 끝에서 확장되고 있습니다.

고온 요구 사항의 예를 들어, 현장 증착과 새로운 물질의 조합은 전체 진공 시스템 전체에 걸쳐 증착을 관리해야 한다는 것을 의미합니다. 오늘날의 공정에서는 터보 펌핑 소스를 통과하는 전체 가스 경로를 150°C 이상으로 유지해야 합니다. 저온은 에칭 프로세서의 방향성과 선택성을 높여주므로 오늘날 웨이퍼 온도는 영하 87°C 이하가 되어야 합니다.  

그러나 실제적인 열 전달 제한과 일부 반응의 발열 특성을 허용한다면 웨이퍼 온도가 영하 110°C 또는 영하 120°C 이하가 되어야 합니다.

Edwards의 새로운 사업부는 반도체 챔버 솔루션이라고 합니다. 압력 및 온도 모두에서 Edwards의 공정 능력을 확장하기 위해 터보 및 극저온 기술로 구성되어 있습니다. 터보 코어 기술 팀은 열 격리 및 최적화에 중점을 둡니다. 실제로, 그들은 새로운 동적 로터 온도 센서를 개발했으며 터보 펌프 온도를 최대 200°C에서 300°C까지 달성할 수 있는 새로운 물질도 조사하고 있습니다.

한편, 당사의 냉동 기술 팀은 영하 120°C의 웨이퍼 온도에 도달하는 데 필요한 전력을 공급할 수 있는 혼합 냉매 줄 톰슨 사이클을 연구하고 있습니다.

Edwards의 터보 기술과 극저온 기술을 함께 사용할 수 있는 방법은 여러 가지가 있습니다. 수증기의 존재는 PVD 선택적 실리콘 에지와 같은 일부 공정에서 입자 형성을 증가시킬 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 그러나 서브밀레이터 범위에서 수증기는 챔버 환경의 주요 구성 요소입니다. 수증기는 대부분의 기체보다 펌핑하기가 더 어렵습니다. 대부분의 가스 분자는 서로 튕길 뿐만 아니라, 챔버 벽에서도 튕기고, 터보 입구 블레이드에서 튕겨져 터보를 통과하여 챔버 밖으로 나가는 경향이 있습니다. 그러나 수증기 분자의 에너지 수준이 낮기 때문에 수증기는 튕겨나가지 않고 충돌하는 표면에 달라붙는 경향이 있으므로 터보 펌프는 수증기를 제거하는 가장 효과적인 방법이 아닙니다.

그러나 극저온 펌프는 단독 챔버 펌프로서 실용적이지 않습니다. 왜냐하면 모든 분자를 가두면 빈번한 재생이 필요하기 때문입니다. 이는 용납할 수 없는 펌프 효율을 의미합니다.

하지만 터보와 워터 펌프의 조합으로 통합 솔루션을 제공합니다. 이를 통해 수증기 분압을 낮추고 기본 압력을 낮춰 입자 수를 줄일 수 있습니다. 이는 결함률 개선으로 이어질 수 있으며 칩 제조의 성배와 마찬가지인 수율을 높일 수 있습니다.