Вакуумные насосы, вакуум. Ремонт вакуумных насосов. Техническая и научная информация о вакууме, методах его получения и направлениях применения в науке и промышленности. Статьи на тему технологий применяемых в современном мире на основе вакуумной техники.

14.07.2025, 08:15

Вакуум в производстве полупроводников.

Вакуумное оборудование, используемое в производстве полупроводников.

Полупроводниковая промышленность превзошла традиционные сталелитейную и автомобильную промышленность, превратившись в высокотехнологичную отрасль с высокой добавленной стоимостью в XXI веке. Полупроводники являются основой многих промышленных устройств и широко используются в таких ключевых областях, как компьютеры, бытовая электроника, коммуникации и автомобильная электроника.

Полупроводники в основном состоят из четырёх компонентов: интегральных схем, оптоэлектронных устройств, дискретных устройств и датчиков. Интегральные схемы составляют основу полупроводниковой промышленности, занимая более 80% рынка. К интегральным схемам относятся логические микросхемы, микросхемы памяти, аналоговые микросхемы и микропроцессоры. Стремительное развитие интегральных схем в плане производительности, интеграции, скорости и т. д. обусловлено развитием физики полупроводников, полупроводниковых приборов и технологий их производства.

Учитывая огромный рынок полупроводниковой промышленности, оборудование для её производства служит производственной базой для крупномасштабного производства полупроводников. В будущем интеграция и миниатюризация полупроводниковых приборов будут становиться всё более высокой и производительной. Ниже представлено основное оборудование, используемое в процессе производства полупроводников.

1. Функция оборудования печи для плавки монокристаллов:

плавка полупроводниковых материалов, вытягивание монокристаллов и получение заготовок монокристаллических полупроводников для последующего изготовления полупроводниковых приборов.

2. Печь для парофазной эпитаксии

Назначение оборудования: обеспечение определённой технологической среды для роста методом газофазной эпитаксии, реализация роста тонкослойных кристаллов, соответствующих монокристаллической фазе, на монокристалле, а также базовая подготовка к реализации функционализации основания монокристалла. Газофазная эпитаксия – это особый процесс химического осаждения из паровой фазы. Кристаллическая структура тонкослойного кристалла является продолжением монокристаллической подложки и сохраняет соответствие с ориентацией кристаллов подложки.

3. Система молекулярно-лучевой эпитаксии

Назначение оборудования: установка молекулярно-лучевой эпитаксии, обеспечивающая технологическое оборудование для выращивания тонких плёнок на поверхности раковины; процесс молекулярно-лучевой эпитаксии — это технология получения тонких монокристаллических плёнок. Наращивание тонких плёнок осуществляется послойно в направлении кристаллографической оси материала подложки.

4. Окислительная печь

Функция оборудования: Неотъемлемой частью процесса обработки полупроводников является проведение окислительной обработки полупроводниковых материалов, обеспечение необходимой окислительной атмосферы и реализация процесса окислительной обработки ожидаемой конструкции полупроводника.

6. Плазмохимическое осаждение из паровой фазы

Функция оборудования: Тлеющий разряд используется в камере осаждения для ее ионизации, а затем проведения химических реакций на подложке для осаждения полупроводниковых тонкопленочных материалов.

7. Станция магнетронного распыления

Функция оборудования: благодаря замкнутому магнитному полю, параллельному поверхности мишени при диодном распылении, и ортогональному электромагнитному полю, формируемому на поверхности мишени, вторичные электроны прикрепляются к определённой области на поверхности мишени, обеспечивая высокую плотность ионов и ионизацию с высокой энергией. Атомы или молекулы мишени распыляются с высокой скоростью на подложку, образуя тонкие плёнки.

8. химико-механических полировщиков

Функция оборудования: Шлифовка и полировка шлифуемого тела (полупроводника) посредством комбинированного воздействия механического шлифования и химического жидкого растворения «коррозия».

9. Литографическая машина

Функция оборудования: поверхность полупроводниковой подложки (кремниевой пластины) равномерно склеивается, рисунок с маски переносится на фоторезист, и структура прибора или схемы временно «копируется» на кремниевую пластину.

10. Система реактивного ионного травления

Функция оборудования: между пластинчатыми электродами подается высокочастотное напряжение для создания ионного слоя толщиной в сотни микрон, который помещается в шаблон, а ионы с высокой скоростью воздействуют на шаблон, реализуя химическую реакцию травления и физическое воздействие, а также осуществляя обработку и формование полупроводников.

11. Система плазменного травления

Функция оборудования: один или несколько атомов или молекул газа смешиваются в реакционной камере для образования плазмы под действием внешней энергии (например, радиочастоты, микроволн и т. д.), с одной стороны, активные группы в плазме и материал поверхности, подлежащей травлению. Происходит химическая реакция с образованием летучих продуктов; с другой стороны, ионы в плазме направляются и ускоряются под действием напряжения смещения, достигая направленной коррозии и ускоренной коррозии поверхности, подлежащей травлению.

12. Машина для влажного травления и очистки

Назначение оборудования: Жидкостное травление — это технология, при которой травильные материалы погружаются в травильный раствор. Очистка необходима для уменьшения загрязнения, поскольку оно влияет на производительность устройства, вызывает проблемы с надёжностью и снижает выход годных изделий. Поэтому перед следующим процессом нанесения каждого слоя или перед следующим слоем требуется тщательная очистка.

13. Ионный имплантер

Функция устройства: Легирование области вблизи поверхности полупроводника.

14. зондовый испытательный стенд

Функция оборудования: Посредством контакта между зондом и контактной площадкой полупроводникового прибора проводится электрическое испытание для определения соответствия показателя производительности полупроводника проектным требованиям.

15. слойный тоньшечник

Функция оборудования: уменьшение толщины пластины путем полировки.

16. Машина для нарезки пластин

Функция оборудования: Вырубка пластины и нарезка ее на мелкие кусочки.

17. проводной соединитель

Функция устройства: Соединить площадку на полупроводниковом кристалле и площадку на штырьке с помощью токопроводящего металлического провода (золотого провода).