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半導體制造離不開高精度測量和控制

點擊次數:1265 發布時間:2021/5/31
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半導(dao)(dao)(dao)體是(shi)(shi)現代技術的重要(yao)組(zu)成部分,從智能(neng)(neng)(neng)手(shou)機(ji)、電(dian)腦到洗(xi)衣(yi)機(ji),幾(ji)乎每(mei)一(yi)種電(dian)子設備都有(you)(you)半導(dao)(dao)(dao)體。它(ta)們的導(dao)(dao)(dao)電(dian)能(neng)(neng)(neng)力介于(yu)導(dao)(dao)(dao)體和絕緣(yuan)體之間,半導(dao)(dao)(dao)體有(you)(you)一(yi)個(ge)重要(yao)的性質,如果在(zai)純(chun)凈的半導(dao)(dao)(dao)體物質中適當地摻入微量雜(za)質其導(dao)(dao)(dao)電(dian)能(neng)(neng)(neng)力將(jiang)會(hui)成百萬倍(bei)地增(zeng)加(jia)。例如,硅是(shi)(shi)最chang用的半導(dao)(dao)(dao)體材料,只要(yao)摻有(you)(you)0.0001%的硼,就可(ke)以將(jiang)電(dian)導(dao)(dao)(dao)率提(ti)高(gao)一(yi)千倍(bei)。這(zhe)種可(ke)操控性及(ji)其*的特性使半導(dao)(dao)(dao)體成為集(ji)成電(dian)路的關(guan)鍵組(zu)成部分,這(zhe)在(zai)大(da)多(duo)數電(dian)子系統中是(shi)(shi)如此。

 

著(zhu)名的(de)摩(mo)(mo)爾定律揭示集(ji)成電路上(shang)可以容納(na)的(de)晶體管數目在大(da)約每(mei)2年(nian)便會增加一倍。雖然隨著(zhu)國際半導體的(de)技術(shu)發(fa)展路線圖的(de)更新(xin),這一趨勢(shi)現在開始(shi)放緩(huan),摩(mo)(mo)爾定律逐漸(jian)失效,但它仍然是半導體行(xing)業快(kuai)速增長和發(fa)展的(de)強(qiang)大(da)驅動力(li)。

 

半導體工藝的液體控制

高精(jing)du的(de)流(liu)(liu)量測(ce)量和控制(zhi)是許多半導體制(zhi)造技術的(de)關(guan)鍵。科里奧利質量流(liu)(liu)量計和控制(zhi)器是小流(liu)(liu)量液體應用的(de)理想選擇,因具有多種優點,使其(qi)成為半導體工(gong)藝的(de)理想選擇。

 

在本文中,我們將(jiang)簡要討(tao)論半導體行業并講述科里奧利質量流量控制技術的作用。

 

半導體(ti)制造涉(she)及(ji)大(da)量的(de)加工(gong)技術。對于集成電路(lu)芯片(pian),將一(yi)個圓柱形(xing)的(de)晶錠切成薄片(pian),進行清洗和拋(pao)光,然后(hou)再(zai)進行各種加法(fa)和減法(fa)處理步驟(zou)(zou)。其中一(yi)個關鍵步驟(zou)(zou),是半導體(ti)工(gong)業中應(ying)用最為廣泛的(de)一(yi)種叫做化學(xue)氣相沉積(CVD)的(de)技術。

 CVD 

/化學氣相沉積/

 

化學(xue)氣相沉(chen)積法是傳統(tong)的(de)制備(bei)薄膜(mo)的(de)技(ji)術,指(zhi)化學(xue)氣體(ti)或(huo)蒸汽在(zai)基質表(biao)面反應(ying)(ying)合成涂層或(huo)納米材料的(de)方法,是半導體(ti)工業中應(ying)(ying)用(yong)最為廣泛的(de)用(yong)來沉(chen)積多種材料的(de)技(ji)術。在(zai)集成電路的(de)制造(zao)過程中,襯底通(tong)常為硅(gui)片。CVD能夠創造(zao)高阻隔(ge)膜(mo),非常適用(yong)于具有復(fu)雜(za)幾(ji)何形狀(zhuang)的(de)集成電路。

這個過程可(ke)以簡單(dan)地用幾個步驟來描述:

 

-襯底(在(zai)這種(zhong)情況下是硅片)被(bei)裝入真空室(shi)。

-使用質量流(liu)量控制器將(jiang)qian qu物精(jing)que地從儲罐流(liu)向汽化區域(yu)。

-通過增加熱量和/或降低壓力而汽化xian驅物

-氣態的前驅物(wu)進(jin)入真(zhen)空室(shi),并反應(ying)形成聚(ju)合物(wu)沉積在基材(cai)表面。

-所有(you)揮發(fa)性(xing)的(de)副產物(wu)通過腔室橫向氣流排出。

科里奧利流(liu)量控制器在(zai)CVD中的作用:

 

CVD是高精du過程,制備薄膜過程主要包含三個重要的影響因素:襯底、前驅物和生長條件。前驅物和生長條件都離不開精que的流量控制,ALICAT低流量耐高壓(ya)不(bu)受流(liu)體成(cheng)分(fen)約(yue)束的科里奧利高(gao)精du控制技術是控制液體前驅物的理想選擇。科里奧利的工作原理確保了無論流體性質和成分如何,能精que測量流量,這意味著即使液體前驅物發生變化,也無需重新校準精確度不受溫度和壓力變化而產生影響。此外,減少必要的年度校準意味著停機時間少和長期擁有成本少。并且,科里奧利儀表不光可用于控制液體,還可以用于氣體

 ALD 

/原子層沉積(ji)/

 

上述優點使科(ke)里奧利流量控(kong)制(zhi)器(qi)也(ye)成為(wei)其他半導體(ti)制(zhi)造工(gong)藝的有(you)吸引力的選(xuan)擇。例如,原子層(ceng)沉積(ALD)同樣有(you)需要(yao)精(jing)que控(kong)制(zhi)液體(ti)前驅物的過(guo)程。

 

半(ban)導體(ti)制造的(de)(de)另一個(ge)關(guan)鍵過程是(shi)在將圓柱形晶錠(ding)采用機(ji)械刀片(pian)進行切(qie)割,切(qie)成一片(pian)一片(pian)的(de)(de)圓盤狀,便(bian)成了晶圓。切(qie)割后需對其進行清洗,一種新的(de)(de)晶圓清洗方法是(shi)使(shi)用超(chao)臨(lin)界CO2,它具有(you)(you)特殊的(de)(de)特性,可以有(you)(you)效清潔深溝槽和去除殘留物。超(chao)臨(lin)界CO2既(ji)不(bu)是(shi)液體(ti)也(ye)不(bu)是(shi)氣(qi)體(ti),而(er)科里奧利流量計非常適(shi)合(he)這一工藝流程。

Alicat CODA系列科里奧利儀表抗(kang)干擾性強,對周邊的振動和干擾不(bu)敏感(gan),這點更是為半導體先進過程控制的高要求提供了有力保障。

 

有(you)趣的(de)(de)事實: CVD作為(wei)一種非(fei)常(chang)有(you)效的(de)(de)材(cai)料表(biao)而(er)改性方(fang)法,在很多領域得到應用,它(ta)(ta)提高了(le)材(cai)料的(de)(de)使(shi)用壽(shou)命(ming),節省了(le)大量的(de)(de)材(cai)料,為(wei)社會帶來了(le)顯著的(de)(de)經濟(ji)效益(yi)。CVD涂層(ceng)不僅用于半(ban)導體行業,例(li)如(ru),它(ta)(ta)也(ye)被用于制(zhi)造薯片(pian)包(bao)裝袋(dai),將(jiang)鋁(lv)沉積在聚(ju)丙烯層(ceng)上。巧合的(de)(de)是,Alicat科里奧利流量儀表(biao)對薯片(pian)的(de)(de)生產(chan)并不陌(mo)生,因為(wei)它(ta)(ta)也(ye)被用于調味工藝生產(chan)過程中(zhong)。

Alicat艾里卡(ka)特CODA科里奧利系列有多種型號(hao)可(ke)供選(xuan)擇,并(bing)且可(ke)提供定制(zhi)服務,請(qing)即刻與我(wo)們(men)聯(lian)系推薦(jian)適合您的CVD、ALD、超臨界CO2或其他工藝的流量計量和控制(zhi)解決(jue)方(fang)案!

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