为什么半导体产品制造基本都需要在真空环境下进行
信息来源:珂勒曦 时间:2022-08-08 08:09:00 浏览次数:-
半导体产品制造过程中涉及大量的真空工艺应用。为什么一定要在真空环境下进行呢,螺杆真空泵厂家和大家一起来了解下。
半导体应用领域广泛,在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用。以较为核心的集成电路来说,IC设计、晶圆制造、芯片封测三大环节,单就其中的晶圆制造过程中,会涉及扩散、光刻、蚀刻、离子注入、薄膜沉积、抛光、金属化等诸多环节。螺杆真空泵厂家也在《珂勒曦小课堂:离子束刻蚀》、《珂勒曦小课堂:物理气相沉积(PVD)》、《珂勒曦小课堂:化学气相沉积(CVD)》等文章介绍过一些相关的细节工艺,这些工艺都需要在真空状态下进行。比如像刻蚀、薄膜沉积等一些与辉光放电相关的工艺,需要工艺设备腔体内的真空环境不仅要达到一定的真空度,真空度过高也不行。真空度不够,粒子碰撞过多无法满足辉光放电的起辉条件,真空度过高,粒子太少则无法实现辉光自持。其他像涉及到需要用电子束、离子束、分子束等粒子对材料进行照射和轰击的,没有真空环境,受大量气体分子的影响,也会大大缩短它们的行进路程,导致绝大多数粒子到达不了材料表面。
与此同时,真空环境可以最大程度的减少尘埃等颗粒掉落的情况,避免破坏半导体产品的晶格结构、各层材料的覆盖性等等。例如,从薄膜的形成来说,半导体工艺中所需薄膜厚度都在纳米级别,而且在很多器件的性能严重依赖于薄膜质量,需要保证成膜过程中原子级别的清洁表面,不被外界杂质与微粒污染,因此这个过程只能是在真空或超高真空中进行。
另外,半导体产品制造过程中会涉及一些化学反应,比如刻蚀和CVD,真空环境可以最小程度减小环境中的物质对于反应的影响,如一些可能发生的氧化反应,从而有利于更好的控制反应,提高反应的质量和可控性。
总之,半导体制造生产需要一个极其洁净的环境以保证生产过程中产品不受空气等污染或扰动的影响。为此,一个洁净的真空环境需求就成为必然。
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