半導體真空腔體的應(yīng)用

中國半導體真空腔體市場近幾年快速發(fā)展,越來越多的公司也表達了進入芯片領(lǐng)域的興趣.以存儲芯片為例,以前中國國內(nèi)存儲芯片完全靠進口,今年福建晉華集成電路的內(nèi)存生產(chǎn)線有望投產(chǎn),另外長江存儲科技公司也在建設(shè)內(nèi)存和閃存芯片生產(chǎn)線.格力、康佳等傳統(tǒng)家電企業(yè)也表示,將進入芯片領(lǐng)域.

據(jù)國際半導體設(shè)備與材料協(xié)會報告顯示,中國目前正在天津、西安、北京、上海等16個地區(qū)打造25個FAB建設(shè)項目,福建晉華集成電路、長江存儲科技公司等企業(yè)技術(shù)水平雖不及韓國,但均已投入芯片量產(chǎn).報告預測,今年中國半導體設(shè)備市場規(guī)模有望達118億美元,實現(xiàn)同比43.9%的增長,并且明年市場規(guī)模有望擴大至173億美元,增長46.6%,成為大市場.而同一時期內(nèi)韓國的半導體設(shè)備市場規(guī)模從179.6億美元減少至163億美元,減幅為9.2%.中國超越韓國成為全球很大半導體設(shè)備市場.

真空腔體

真空腔體是內(nèi)部為真空狀態(tài)的容器,很多先進的技術(shù)工藝均需要在真空或惰性氣體保護條件下完成,真空腔體是這些工藝過程中重要的基礎(chǔ)設(shè)備.

根據(jù)真空度國標真空被分為低真空（100000-100Pa）,中真空（100-0.1Pa）,高真空（0.1-10-5Pa）,超高真空（10-5-10Pa）。進氣口與筒體成偏疼放置，塵土隨氣流旋轉(zhuǎn)，因離心力效果而沉降在過濾器的底部。低真空主要應(yīng)用于隔熱及絕緣、金屬熔煉脫氣、無氧化加熱、真空冷凍及干燥和低壓風洞等;高真空主要應(yīng)用于真空冶金、真空鍍膜設(shè)備等領(lǐng)域;超高真空則偏向物理實驗方向。

一般真空腔體內(nèi)部是規(guī)則的長方體,用一面加熱進行熱輻射的方式熱傳導不能合理涵蓋整個腔體的內(nèi)部空間,所以效果不是很理想,.經(jīng)過試驗論證,采取在真空腔體內(nèi)正上方、正下方、左側(cè)面、右側(cè)面各安裝一套加熱板加熱的方法,采用面對面熱輻射方式對腔體內(nèi)部進行加熱.

由于設(shè)備在真空狀態(tài)下采用了上,下,左,右四面四路加熱的方法,比單純一路加熱就要復雜多了,這也是溫度控制的難點.因此采用PID來進行溫度控制調(diào)節(jié),控溫熱偶設(shè)置在腔體內(nèi)部,這樣可以更好地控制真空腔體內(nèi)的溫度.

真空腔體是堅持內(nèi)部為真空狀態(tài)的容器，真空腔體的制造要考慮容積、材質(zhì)和形狀。下面咱們就和真空腔體加工廠家一起來看看這些方面吧。

近年來，為了下降真空腔體的制造成本，選用鑄造鋁合金來制造腔體也逐步普及。另外，選用鈦合金來制造特殊用處真空腔體的比如也不少。  　　

為了減小腔體內(nèi)壁的外表積，一般用噴砂或電解拋光的辦法來獲得平整的外表。超高真空系統(tǒng)的腔體，更多的是運用電解拋光來進行外表處理。  　　

焊接是真空腔體制造中重要的環(huán)節(jié)之一。為防止大氣中熔化的金屬和氧氣發(fā)作化學反應(yīng)然后影響焊接質(zhì)量，一般選用弧焊來完結(jié)焊接。弧焊是指在焊接過程中向鎢電極周圍噴發(fā)保護氣體氣，以防止熔化后的高溫金屬發(fā)作氧化反應(yīng)。  　　

超高真空腔體的弧焊接，原則上必須選用內(nèi)焊，即焊接面是在真空一側(cè)，避免存在死角而發(fā)作虛漏。真空腔體不允許內(nèi)外兩層焊接和兩層密封。    　　

真空腔體的內(nèi)壁外表吸附大量的氣體分子或其他有機物，成為影響真空度的放氣源。為實現(xiàn)超高真空，要對腔體進行150～250℃的高溫烘烤，以促使資料外表和內(nèi)部的氣體盡快放出。Ferrotec在真空中制造中的解決方案使用磁流體密封件作為在旋轉(zhuǎn)過程中真空解決方案。烘烤辦法有在腔體外壁纏繞加熱帶、在腔體外壁固定鎧裝加熱絲或直接將腔體置于烘烤帳子中。比較經(jīng)濟簡略的烘烤辦法是運用加熱帶，加熱帶的外面再用鋁箔包裹，防止熱量流失的同時也可使腔體均勻受熱。  　　

新完結(jié)的腔體烘烤時，一般需要一周時刻，重復烘烤后單獨的烘烤時刻可以恰當減少。為了更準確地丈量真空度，中止烘烤后也應(yīng)該對真空計進行除氣處理。假如真空泵能力充沛并且烘烤時刻充足的話，烘烤后真空度可進步幾個數(shù)量級。