Porozmawiajmy o rozwiązaniach komorowych

Każdy dobry uczeń powinien wiedzieć z podstawowych praw gazu, że ciśnienie i temperatura gazu są bezpośrednio związane.

Jako dostawcy urządzeń próżniowych firma Edwards musi być ekspertem nie tylko w zakresie regulacji ciśnienia próżniowego, ale także temperatury. W komorze półprzewodnikowej, gdzie naszym zadaniem jest kontrola ciśnienia podatmosferycznego, temperatura jest jednym z najbardziej wpływowych pokręteł sterujących.

Zakres temperatur procesorów w przemyśle półprzemysłowym jest rozszerzany po obu stronach do ekstremalnie wysokich temperatur dla gazów przetworzonych pomp turbokomorowych, ale także do ekstremalnie niskich temperatur dla płytek i uchwytów.

Aby podać przykład wysokiego zapotrzebowania na temperaturę, połączenie napawania in situ i nowych materiałów oznacza, że musimy zarządzać napawaniem w całym systemie próżniowym. W dzisiejszych procesach musimy utrzymywać całą ścieżkę gazu przez źródło turbopompowania powyżej 150 stopni C. Niskie temperatury zwiększają kierunkowość i selektywność procesorów trawienia, dlatego dzisiaj potrzebujemy temperatur płytek poniżej minus 87 stopni C.  

Jednak jeśli uwzględnimy praktyczne ograniczenia dotyczące wymiany ciepła i egzotermicznego charakteru niektórych reakcji, naprawdę potrzebujemy temperatur płytek poniżej minus 110 stopni, a nawet minus 120 stopni c.

Nowy dział firmy Edwards nosi nazwę Semiconductor Chamber Solutions. Składa się on z technologii turbo i krio, aby rozszerzyć możliwości technologiczne firmy Edwards zarówno w zakresie ciśnienia, jak i temperatury. Zespół ds. technologii turbordzeniowej koncentruje się na izolacji termicznej i optymalizacji. W rzeczywistości opracowali nowy dynamiczny czujnik temperatury wirnika i badają również nowe materiały, które mogą osiągnąć temperaturę pompy turbo do 200, a potencjalnie 300 stopni C.

W międzyczasie nasz zespół ds. technologii kriogenicznej pracuje nad cyklami Thomsona dla mieszanych czynników chłodniczych, które mogą naprawdę zapewnić moc potrzebną do osiągnięcia temperatur płytek wynoszących minus 120 stopni C.

Istnieją sposoby, na które turbotechnologia i kriotechnologia firmy Edwards mogą współpracować ze sobą. Wiadomo, że obecność pary wodnej może zwiększyć tworzenie się cząstek w niektórych procesach, takich jak selektywna krawędź krzemowa PVD. Jednak w przypadku sublimatorów para wodna jest głównym składnikiem środowiska komory. Para wodna jest trudniejsza do przepompowania niż większość gazów. Większość cząsteczek gazu ma tendencję do odbijania się od siebie, odbijania się od ścian komory i odbijania się od łopatek wlotowych turbosprężarki, co pomaga w ich kierowaniu przez turbosprężarkę i na zewnątrz komory. Jednak niski poziom energii cząsteczki pary wodnej oznacza, że ma ona tendencję do przywierania do powierzchni, z którymi koliduje, zamiast odbijania się, dlatego pompa turbo nie jest najskuteczniejszym sposobem usuwania pary wodnej.

Jednak pompa kriogeniczna jest po prostu niepraktyczna, ponieważ jako jedyna pompa komorowa, jeśli zatrzymuje wszystkie cząsteczki, oznacza to, że wymagałaby częstej regeneracji, co oznaczałoby po prostu niedopuszczalną wydajność pompowania.

Jednak dzięki połączeniu turbosprężarki i pompy wodnej mamy zintegrowane rozwiązanie. Mogłoby to naprawdę zmniejszyć ciśnienie cząstkowe pary wodnej, obniżyć ciśnienie podstawowe, co powinno zmniejszyć liczbę cząstek. Może to prowadzić do poprawy wadliwości i zwiększenia wydajności, co jest świętym gralem w produkcji chipów.