Оставить заявку
Производство полупроводников
В современном понимании полупроводниковая техника стала бурно развиваться в середине XX века. Многие выдающиеся российские и зарубежные ученые внесли свой вклад в данное направление, однако создателями первого транзистора, в 1947 году, стали американцы Дж. Бардин, У. Бреттейн и У. Шокли. Их открытие стало началом полупроводниковой эры, родившей огромное количество типов диодов и транзисторов, а позднее — интегральных микросхем.
Развитие полупроводниковой техники и её популяризация неизменно требовали развития способов изготовления транзисторов.
Рассмотрим основные способы производства:
Литография
— засвечивание светочувствительных участков реактивов на пластинках, создание на кремниевой подложке диэлектрика (оксид кремния) и проводников (легированные участки). Обычная и иммерсионная литографии обычно не требуют вакуума, в отличие от литографии в глубоком ультрафиолетовом диапазоне (EUV) и электронно-лучевой литографии.
Особенностью EUV-литографии является использование света с длинной волны в 13.5 нанометров — на нижней границе УФ-спектра, близко к рентгену. Проблема таких коротких длин волн в том, что они поглощаются всеми веществами (в частности сильно рассеиваются даже в воздухе). Следовательно, для этого процесса требуется вакуум.
Электронно-лучевая литография играет важную роль в формировании рисунка на кремниевых пластинах. Этот метод основан на использование электронного пучка. Для эффективной передачи энергии пучком требуется создавать в установке вакуум порядка 10-9 мбар.
Выбор вакуумного насоса
Как правило, в установках для EUV создают вакуум порядка 10-2 мбар. Добиться такого значения вакуума и исключить попадания в систему посторонних частиц (например, масла) возможно безмаслянными винтовыми и безмасленными спиральными насосами. Для создания сверхвысокого вакуума на вашем технологическом инструменте вам потребуется турбомолекулярный насос (ТМН) для создания сверхвысокого вакуума на вашей установке. Линейка STP имеет роторы, полностью находящиеся на магнитной подвеске, что снижает риск загрязнения камеры и увеличивает интервалы обслуживания.
Химическое осаждение из паровой фазы (CVD)
— процесс, используемый для получения высокочистых твёрдых материалов, часто используется для создания тонких плёнок. Как правило, при процессе CVD подложка помещается в пары одного или нескольких веществ, которые, вступая в реакцию и/или разлагаясь, производят на поверхности подложки необходимое вещество. Часто образуется продукт реакции, выносимый из камеры с потоком газа.
Системы химического осаждения из паровой фазы (CVD) бывают различных типов и конфигураций, в зависимости от того какие типы пленок используются для осаждения. В частности есть вакуумный CVD-процесс происходящий при давлении 10-8 мбар.
Выбор вакуумного насоса
При выборе вакуумного насоса для вакуумных процессов CVD стоит учитывать основные проблемы, которые могут возникнуть:
Порошок
Во время процесса может генерироваться большое количество побочного продукта в виде порошка. Вакуумный насос должен быть спроектирован таким образом, чтобы работать с порошком без «заедания». В некоторых случаях порошок может быть липким или требовать работы при высоких температурах, чтобы гарантировать, что другие побочные продукты, захваченные порошком, не конденсировались внутри насоса.
Практически для всех процессов производства, где может образовываться порошок необходимо использовать насос с высоким крутящим моментом, чтобы гарантировать, что насос продолжит вращаться под нагрузкой.
Коррозия
Некоторые процессы требуют перекачки галогенидов. В частности, для поддержания чистоты вакуумной камеры потребуется чистка фторсодержащими веществами, которые могут повредить внутренние поверхности насоса.
Если в процессе используются химически активные вещества, которые могут вызвать коррозию конструкционные материалы насоса, необходимо убедиться, что камера насоса выполнена из химстойких материалов и/или температура насоса может быть установлена на низкое значение, чтобы снизить риск коррозии.
Металлическое покрытие
В некоторых современных процессах используются металлоорганические прекурсоры, которые, проходя через вакуумную камеру, могут приводить к образованию побочных продуктов, имеющих высокий риск осаждения содержащихся в них металлов на корпусе насоса.
Обычно лучше всего использовать низкотемпературный насос для уменьшения вероятности осаждения и увеличения интервалов обслуживания в этих случаях.
Выбор вакуумного насоса
Для вакуумирования систем с CVD мы рекомендуем пользователям серию сухих насосов Рутса iXM с увеличенной коррозионной стойкостью и улучшенными возможностями работы с порошковыми материалами. Помимо этого для достижения необходимого вакуума потребуется турбомолекулярный насос.
Травление
— технологический процесс для управляемого удаления поверхностного слоя материала с заготовки. Под травлением подразумевается достаточно много различных технологических процессов, но объединяет их одно: это активация реагентов под воздействием химического или физического явлений. В частности есть группа сухих видов травления происходящих в вакууме, к которым относят физическое распыление, ионное распыление; газофазное химическое травление; реактивное ионное травление.
Выбор вакуумного насоса
Практически каждый процесс сухого травления требует турбомолекулярного насоса для обеспечения давления до 10-9 мбар, например, реактивное ионное травление. Для откачки давления до средних значений вакуума рекомендуем воспользоваться сухими насосами, чтобы обеспечить максимальную чистоту камеры: безмаслянные винтовые и безмасленные спиральные. Процессы травления могут быть очень сложными для насоса, если технология процесса требует использования агрессивных газов, в этом случае подойдёт химстойкие винтовые вакуумные насосы серии EDS, сухие насосы серии iXM и CXS с увеличенными коррозионными стойкостями.
Физическое осаждение из паровой фазы (PVD)
— процесс напыления происходит с помощью испарения твердого материала и последующего его осаждения в виде пленки на образце или распыления материала с использованием ускоренных заряженных частиц в плазме. Оба процесса происходят в вакууме от 10-5 мбар до 10-9 мбар.
травления происходящих в вакууме, к которым относят физическое распыление, ионное распыление; газофазное химическое травление; реактивное ионное травление.
Выбор вакуумного насоса
Для создания высокого вакуума турбомолекулярные насосы с большой производительностью. Для создания форвакуума в системе отлично подойдут сухие насосы серии iXL с большой скоростью откачки. Эта серия отлично подходит для камер с загрузочным шлюзом самых больших размеров, которые используются в процессе PVD.
Эпитаксия
– процессы напыления предварительно испарённых компонентов на подложку, изготовленную из монокристалла. Оборудование для эпитаксиального осаждения пленки по-прежнему является сложной задачей. Во многих случаях могут потребоваться очень высокие потоки водорода при низком давлении в камере. Пользователю понадобится надежный насос с высокой пропускной способностью и высокими коэффициентами сжатия водорода. Побочные продукты процессов эпитаксии могут быть очень опасными и требуют особого внимания для безопасной работы. Поскольку в течение всего процесса требуется постоянно поддерживать высокий вакуум, то дополнительно имеет смысл использовать вакуумные шлюзы, например, для осуществления замены образцов.
Выбор вакуумного насоса
Для решения задач при использование эпитаксии, пользователю необходимы высокопроизводительные форвакуумный и турболекулярный насосы. Но при молекулярно-пучковой эпитаксии (MBE) процесс происходит в сверхвысоком вакууме, значит пользователю потребуется ещё и магниторазрядный ионный насос для достижения вакуума до 10-12 мбар.
Наши партнеры
