让我们来谈谈处理室解决方案
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每位优秀的学生都应该从基本气体定律中了解到,气体的压强与温度直接相关。
EDWARDS 作为真空设备供应商,不仅需要成为真空压力方面的专家,还需要成为温度控制方面的大师。在半导体处理室中,我们的工作是控制亚大气压,而温度是对其最有影响的控制因素之一。
半导体行业的蚀刻机在高温和低温两端都达到了极端的程度,一端是处理室涡轮泵中异常高的工艺气体温度,另一端是异常低的晶片和夹头温度。
以高温要求为例,原位沉积与新材料的结合意味着我们必须管理整个真空系统的沉积。在当今的工艺中,我们需要将经过涡轮泵源的整个气道保持在 150 摄氏度以上。低温可以提高蚀刻机的方向性和选择性,如今我们需要使晶片温度低于零下 87 摄氏度。
但如果考虑到实际传热的限制和某些反应的放热性质,我们确实需要使晶片温度低于零下 110 摄氏度,甚至低于零下 120 摄氏度。
EDWARDS 成立了“半导体处理室解决方案”新部门,它由涡轮和低温技术团队组成,可在压力和温度方面扩展 EDWARDS 的工艺能力。涡轮核心技术团队专注于热量隔离和优化领域。事实上,他们已经开发出一种全新的动态转子温度传感器,而且还在研究新材料,以使涡轮泵的温度可达到 200 摄氏度,甚至可能达到 300 摄氏度。
与此同时,我们的低温技术团队正在研究混合制冷剂焦耳-汤姆逊循环,它可以真正提供达到零下 120 摄氏度晶片温度所需的能量。
EDWARDS 的涡轮和低温技术可以在某些方面搭配使用。众所周知,在某些工艺(比如选择性硅边缘 PVD),水蒸气的存在会增加颗粒的形成。但在升华器装置中,水蒸气是处理室环境的主要成分。水蒸气比大多数气体更难抽吸。大多数气体分子往往会相互反弹,在处理室壁上反弹,并在涡轮进口叶片上反弹,这有助于引导它们通过涡轮离开处理室。但水蒸气分子的能量水平较低,这意味着它往往会粘附在所碰撞的表面上,而不是弹开,因此涡轮泵不是去除水蒸气的最有效方法。
然而,将低温泵作为单一的处理室泵并不现实,因为如果它捕获了所有分子,意味着它需要频繁再生,也意味着抽吸效率是无法接受的。
但是,如果将涡轮和水泵结合起来,我们就有了一个综合解决方案。这样可以真正降低水蒸气分压,降低底压,从而减少颗粒数量。其效果是改善缺陷率,提高产量,而这正是芯片制造的必杀技。
摘要
我们负责控制处理室环境,并专注于不断改进。EDWARDS 新成立的半导体处理室解决方案部门拥有真空压力和温度控制方面的专家,将助力我们为 EDWARDS 客户开创冷热控制解决方案。
Dawn Stephenson
业务发展经理