真空系統在半導體制造中的作用主要有兩點:
?抽取工藝腔的氣體,去除顆粒與多余的水汽等雜質,有助于減少其對半導體材料的污染;
?控制氣壓,實現對半導體器件制造過程中的精確控制。
根據以上需求半導體設備的真空系統主要由干式真空泵,分子泵與冷泵產品構成。
低溫泵又稱冷泵,是利用低溫表面冷凝氣體的真空泵,又稱冷凝泵。低溫泵可以獲得抽氣速率最大、極限壓力最低的清潔真空,廣泛應用于半導體和集成電路的研究和生產,以及分子束研究、真空鍍膜設備、真空表面分析儀器、離子注入機和空間模擬裝置等方面。
低溫泵結構介紹
? 障板:障板能保護低溫板免受真空室的熱輻射。
? 輻射屏:包裹著冷頭,有一個鍍鎳外層,用來反射輻射的熱能;內層涂有專門的黑色涂層,可以防止熱量反射到冷板上。冷板外層是高光澤度鍍鎳處理,內層粘合吸附材料。
? 冷板:冷板從功能上分為外表面冷凝排除氣體部分和內表面活性炭吸附排除氣體部分。O2、N2、 Ar等凝縮性氣體分子的絕大部分被擋在冷板外表面,并在其表面凝縮,而到達其內表面活性炭氣體分子則極少。H2分子在外表面不被凝縮而被反射,從而被其內表面的活性炭所吸附。
? 一級冷頭溫度范圍:70~100K,通常為80K。主要用來凝縮水蒸氣。
? 二級冷頭溫度范圍:10~20K,常為15~20K。主要用來凝縮O2、N2、Ar、CO2等飽和蒸氣體汽壓高的氣體。
? 冷凍機:此制冷機包括一個雙級冷頭和一個壓縮機,通過兩個氦管相聯,工作介質是氣態氦,在壓縮機里被壓縮,然后在冷頭里膨脹,就可使其吸收外部的熱量。如果,從外部傳入的熱量較少或者根本沒有, 處于斷熱狀態,氣體本身就會降溫,這就是他的制冷過程。障板與冷頭第二級相連,冷板與第一級相連。