半导体真空腔体的应用

中国半导体真空腔体市场近几年快速发展,越来越多的公司也表达了进入芯片领域的兴趣.以存储芯片为例,以前中国国内存储芯片完全靠进口,今年福建晋华集成电路的内存生产线有望投产,另外长江存储科技公司也在建设内存和闪存芯片生产线.格力、康佳等传统家电企业也表示,将进入芯片领域.

据国际半导体设备与材料协会报告显示,中国目前正在天津、西安、北京、上海等16个地区打造25个FAB建设项目,福建晋华集成电路、长江存储科技公司等企业技术水平虽不及韩国,但均已投入芯片量产.报告预测,今年中国半导体设备市场规模有望达118亿美元,实现同比43.9%的增长,并且明年市场规模有望扩大至173亿美元,增长46.6%,成为大市场.而同一时期内韩国的半导体设备市场规模从179.6亿美元减少至163亿美元,减幅为9.2%.中国超越韩国成为全球很大半导体设备市场.

真空腔体

真空腔体的加热方式分为内加热和外加热两种,外加热是在腔体外部加热,依靠腔体壁将热量传导进来,通过热辐射传递热量;内加热是直接在真空腔体内部进行加热,相比内加热方式,外加热有滞后性,且内加热方式的控温精度相对于外加热来说更,所以一般情况下我们会选择内加热方式.

加热器的选择也非常重要,一般选用安装方便的扣板式加热板进行内加热.扣板式加热板的表面是镜面的不锈钢板,在平整度上比直接由真空腔体壁抛光更有优势,更利于进行热辐射传导热量.

真空腔体真空概念

真空是物理学里面的一个概念,反映的是空无一物的状态.在二十世纪的时候狄拉克提出了真空的概念,即真空并不是无物而是有实物粒子和虚粒子转化的,但整体对外是不显示物理属性的宏观总体.真空就像是一个能量海,不断振荡并且充满着巨大能量.

真空的属性确实是需要用空间来描述,但只是种数学表示,是为了方便研究才引入的参量,并不是说真空的性质取决于空间.

真空技术是建立在低于大气压力的环境下,以及在此环境中进行工艺制作、科学试验和物理测量等所需要的技术.

用现代抽气方法获得的很低压力,每立方厘米的空间里仍然会有数百个分子存在.

气体稀薄程度是对真空的一种客观量度 ,直接的物理量度是单位体积中的气体分子数.气体分子密度越小,气体压力越低,真空就越高.真空常用帕斯卡或托尔做为压力的单位.

真空腔体制造技术

提供专用设备腔的定制服务，腔体的外形和开口可以根据用户要求进行设计。

表面分析腔有通用腔体，用户也可以在通用腔体的基础上进行自定义设计。

手套箱和焊接箱专用于熔炼或焊接钛、锌等对易在大气中氧化的材料。

真空密封颈是基板和钟形罩之间的过渡组件，它可以提供额外的高度和更多的自由端口。

装载锁定室是建在主腔体上的小腔体，可在不破坏主腔体真空度的条件下，将样本、晶片或其他组件从外部大气环境移动到内部高真空环境中。

真空腔体可以按照真空度进行分类，包括粗或低真空度(< 760, > 1 torr)，中真空度(< 1, >10-3 torr)，高真空度(< 10-3, >10-8 torr)，超高真空度(< 10-8 torr)，以及非真空的高压力 (> 760 torr)。真空腔的宽度和外径等常规尺寸是非常重要的参数。经过试验论证,采取在真空腔体内正上方、正下方、左侧面、右侧面各安装一套加热板加热的方法,采用面对面热辐射方式对腔体内部进行加热。标准钟形罩或柱形腔体的可选直径是12英寸，14英寸，18英寸和24英寸。

真空腔体或者真空组件的可选项包括法兰、装配形式、表面抛光或电抛光、开口或传导口，加热器和冷却方式等。

Ferrotec在真空中制造中的解决方案

使用磁流体密封件作为在旋转过程中真空解决方案。磁流体密封件可以隔绝大气和污染物。

制备的石英用来制造视口及配件等组件，石英在许多其他加工工艺中也有使用。

真空镀膜可选Ferrotec的PVD电子束蒸发系统。

如需了解更多真空环境下的制造信息，请参考真空工业界的资料。

复杂的真空腔体通常需要定制，即针对应用终端进行专门的设计和制作。某些常见的真空腔体已经过预先设计，如手套箱、焊接室、脱气箱、表面分析真空腔等。圆筒或球形的腔体，由于构造的特殊性使得压力分散，腔体的壁厚2～4mm就不会变形。例如脱气箱和手套箱一般采用低真空环境，可用于焊接，或用于塑料制品、复合材料层压板、封装组件等的脱气。