真空系统在半导体制造中的作用主要有两点:
❶抽取工艺腔的气体,去除颗粒与多余的水汽等杂质,有助于减少其对半导体材料的污染;
❷控制气压,实现对半导体器件制造过程中的精确控制。
根据以上需求半导体设备的真空系统主要由干式真空泵,分子泵与冷泵产品构成。
低温泵又称冷泵,是利用低温表面冷凝气体的真空泵,又称冷凝泵。低温泵可以获得抽气速率最大、极限压力最低的清洁真空,广泛应用于半导体和集成电路的研究和生产,以及分子束研究、真空镀膜设备、真空表面分析仪器、离子注入机和空间模拟装置等方面。
低温泵结构介绍
❶ 障板:障板能保护低温板免受真空室的热辐射。
❶ 辐射屏:包裹着冷头,有一个镀镍外层,用来反射辐射的热能;内层涂有专门的黑色涂层,可以防止热量反射到冷板上。冷板外层是高光泽度镀镍处理,内层粘合吸附材料。
❶ 冷板:冷板从功能上分为外表面冷凝排除气体部分和内表面活性炭吸附排除气体部分。O2、N2、 Ar等凝缩性气体分子的绝大部分被挡在冷板外表面,并在其表面凝缩,而到达其内表面活性炭气体分子则极少。H2分子在外表面不被凝缩而被反射,从而被其内表面的活性炭所吸附。
❶ 一级冷头温度范围:70~100K,通常为80K。主要用来凝缩水蒸气。
❶ 二级冷头温度范围:10~20K,常为15~20K。主要用来凝缩O2、N2、Ar、CO2等饱和蒸气体汽压高的气体。
❶ 冷冻机:此制冷机包括一个双级冷头和一个压缩机,通过两个氦管相联,工作介质是气态氦,在压缩机里被压缩,然后在冷头里膨胀,就可使其吸收外部的热量。如果,从外部传入的热量较少或者根本没有, 处于断热状态,气体本身就会降温,这就是他的制冷过程。障板与冷头第二级相连,冷板与第一级相连。
