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真空泵在半導體制造中的其他應用場景

2025-4-25　　閱讀(100)

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真空泵在半導體制造中還有以下應用場景：


  • 化學氣相沉積（CVD）

    • 原理：通過氣態的化學物質在高溫、真空環境下發生化學反應，在半導體晶圓表面沉積一層固態薄膜。

    • 作用：真空泵用于維持反應腔室的真空環境，精確控制反應腔室的壓力，使氣態反應物能夠均勻地分布在晶圓表面，保證薄膜沉積的均勻性和一致性，同時防止雜質混入薄膜中，影響半導體器件的性能。例如，在沉積二氧化硅薄膜用于芯片的絕緣層時，需要通過真空泵將腔室壓力控制在合適范圍，以獲得高質量的絕緣薄膜。

  • 物理氣相沉積（PVD）

    • 原理：通過物理過程，如蒸發、濺射等，將金屬或其他材料沉積在半導體晶圓表面形成薄膜。

    • 作用：在蒸發鍍膜過程中，真空泵迅速抽出腔室內的空氣，使蒸發的金屬原子能夠在真空中自由飛行并均勻地沉積在晶圓表面。在濺射鍍膜時，真空泵維持真空環境，保證濺射粒子能夠高效地到達晶圓表面，同時避免氣體分子對濺射粒子的散射和干擾，從而精確控制薄膜的厚度和質量，以滿足半導體器件對不同金屬薄膜的性能要求。

  • 刻蝕工藝

    • 原理：利用化學或物理方法有選擇地去除半導體晶圓表面的材料，形成精確的圖案和結構。

    • 作用：真空泵在刻蝕過程中起著關鍵作用，一方面它要快速抽出反應產生的廢氣，保持腔室內的清潔，防止廢氣積聚影響刻蝕效果；另一方面要精確控制腔室壓力，確保刻蝕氣體能夠均勻地作用于晶圓表面，實現高精度的刻蝕，保證半導體器件的微小結構如晶體管、互連線等能夠被準確地制造出來。

  • 離子注入

    • 原理：將特定離子加速并注入到半導體晶圓中，以改變半導體的電學性質，形成不同的區域，如 P 型和 N 型半導體區域，從而制造出各種半導體器件。

    • 作用：真空泵用于維持離子注入系統的真空環境，避免離子在傳輸過程中與空氣分子發生碰撞而散射，保證離子能夠準確地注入到晶圓的預定位置，并且具有精確的能量和劑量分布，從而實現對半導體器件性能的精確調控。

  • 晶圓鍵合

    • 原理：將兩片或多片晶圓通過物理或化學方法緊密結合在一起，形成多層結構的半導體器件。

    • 作用：在晶圓鍵合過程中，真空泵首先將鍵合腔室抽至真空狀態，去除晶圓表面的氣體和雜質，使晶圓表面能夠更好地接觸和貼合。然后在真空環境下施加一定的壓力和溫度，促進晶圓之間的化學鍵合，提高鍵合強度和質量，確保多層晶圓之間的電氣連接和機械穩定性，滿足半導體器件的高性能要求。


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