我們來談談腔體解決方案

每位優秀的學生應該都知道，根據基本氣體定律，氣體的壓力和溫度是直接相關的。

身為真空設備的供應商，愛德華不只需要是真空壓力的專家，也需要是溫度控制的專家。在半導體腔體中，我們的工作是控制次大氣壓力，而溫度是最具影響力的控制關鍵之一。

半導體行業中處理器的溫度範圍正在兩端擴展，一方面需達到極高的溫度以處理氣體和腔體的渦輪泵浦，另一方面則需達到極低的溫度以用於晶圓和吸盤。

以高溫需求為例，原位沉積和新材料的組合代表我們必須在整個真空系統中管理沉積過程。在現今的製程中，我們需要將透過渦輪泵送維持整個氣體路徑在超過 150 度的位置。低溫可增加蝕刻處理器的方向性和選擇性，也因此現今我們需要晶圓溫度低於 87 度。  

但如果您考慮到實際的熱傳輸限制，以及某些反應的放熱性質，我們真的需要晶圓溫度低於 110 度或甚至 120 度。

愛德華的新部門名為 Semiconductor Chamber Solutions。由渦輪與低溫技術人員組成，在壓力與溫度方面提升愛德華的製程能力。渦輪核心技術團隊著重於散熱隔離與最佳化。事實上，他們開發出新的動態轉子溫度感應器，同時研究新的物料，這種材質能使渦輪泵浦溫度達到 200 度，甚至 300 度。

在此同時，我們的低溫技術團隊正在研究混合冷媒焦耳-湯姆森循環，它可以確實提供使晶圓達到零下 120 度溫度所需的能量。

愛德華的渦輪和低溫技術有多種協作的方式。已知在某些製程中，水蒸氣的存在會增加微粒的形成，例如 PVD 選擇性矽邊製程。然而，在亞毫米範圍中，水蒸氣是腔體環境的主要成分。相較於大多數的氣體，水蒸氣更難以被抽走。大多數的氣體分子會互相反彈，在腔體壁上反彈以及在渦輪入口葉片上反彈，這有助於引導它們通過渦輪並離開腔體。但水蒸氣分子的低能量水平意味著它們傾向於黏附於碰撞的表面上，而不是彈跳，因此渦輪泵浦在去除水蒸氣方面並不是最有效的方式。

然而，使用低溫泵浦作為唯一的腔體幫浦不太實際，因為如果它要捕捉所有分子，就意味著它需要頻繁再生，這將導致無法接受的抽氣效率。

但是，結合渦輪與水泵浦，我們擁有了整合式解決方案，如此可以真正降低水蒸氣部分壓力、降低基準壓力，據此降低微粒子技術。這可改善缺陷率，並提高良率，而良率正是晶片製造業的終極目標。