漩渦風泵在半導體設備有哪些作用
漩渦風泵(漩渦氣泵)在半導體設備中扮演著關鍵角色,其作用貫穿于制造工藝的多個重要環(huán)節(jié),主要通過提供真空環(huán)境、氣體輸送與增壓、工藝氣體管理等功能,保障半導體制造的潔凈度與工藝可靠性。以下是其具體作用分析:
一、提供真空環(huán)境:工藝穩(wěn)定性的基石
半導體制造對真空環(huán)境的要求高,真空度直接影響刻蝕、沉積等工藝的精度。漩渦風泵通過以下方式實現(xiàn)真空控制:
真空吸附與搬運
在晶圓搬運、定位等環(huán)節(jié),漩渦風泵產(chǎn)生穩(wěn)定負壓,通過真空吸盤固定晶圓,避免機械接觸導致的污染或損傷。例如,在激光雕刻機中,氣泵吸力可固定切割物,確保雕刻精度。
與干式渦旋真空泵結合,可抽除工藝腔體內的未反應氣體、氣態(tài)反應產(chǎn)物,維持高真空度(可達10托),滿足刻蝕、沉積等工藝對潔凈度的嚴苛要求。
工藝腔體抽真空
與分子泵、冷泵等配合,快速抽除腔體內氣體,維持高真空環(huán)境。例如,在物理沉積(PVD)設備中,漩渦風泵為金屬薄膜沉積創(chuàng)造無污染的真空條件,提高薄膜質量。
二、氣體輸送與增壓:工藝效率的保障
半導體制造中,氣體的穩(wěn)定輸送和壓力控制直接影響工藝效果。漩渦風泵通過以下方式實現(xiàn)氣體應用:
氣力輸送系統(tǒng)
產(chǎn)生高壓氣流,將粉煤灰、塑料原料等散裝物料從儲料罐輸送至干燥系統(tǒng)或注塑機,實現(xiàn)無污染、高效率的物料轉移。在半導體封裝環(huán)節(jié),氣泵可輸送焊錫粉等微小顆粒,確保封裝質量。
在廢水處理中,氣泵通過增壓提高水流速度,增強曝氣效果,促進有機物分解,同時防止管道堵塞。
管道增壓與氣體攪拌
在電鍍工藝中,漩渦風泵吹出的氣體攪動電解槽,使電解質流通并驅散水泡,確保電鍍層均勻性。
在塑封工藝中,氣泵攪拌樹脂,確保填充均勻性,避免空洞或氣泡產(chǎn)生。
三、工藝氣體管理:潔凈度與穩(wěn)定性的重點
半導體制造對氣體純度和流量穩(wěn)定性要求高,漩渦風泵通過以下方式實現(xiàn)準確控制:
氣體過濾與凈化
配合水簾過濾層,帶走空氣中的殘余塵粒,排出潔凈空氣,防止灰塵污染晶圓表面。例如,在芯片制造的潔凈氣流吹掃環(huán)節(jié),漩渦風泵可有效去除芯片表面的灰塵和雜質。
穩(wěn)定氣流輸出
半導體制造工藝對環(huán)境參數(shù)變化敏感,漩渦風泵通過高精度、高穩(wěn)定性的性能,確保氣流輸出穩(wěn)定,避免因溫度或壓力波動導致設備性能下降。例如,在半導體設備的通風散熱系統(tǒng)中,氣泵持續(xù)穩(wěn)定地輸送空氣,保證設備內部溫度均勻。
四、特殊工藝需求支持:靈活性與適應性的體現(xiàn)
漩渦風泵還可滿足半導體制造中的特殊工藝需求:
真空實驗輔助
在半導體設備的真空實驗中,漩渦風泵可作為輔助設備,提供穩(wěn)定的抽氣/充氣氣源,支持實驗的正常進行。
物料輸送替代
在半導體設備的物料輸送過程中,漩渦風泵可替代傳統(tǒng)機械輸送方式,減少物料污染和設備磨損。例如,輸送顆粒狀、粉末狀的半導體原料時,氣泵的無接觸設計避免了機械摩擦產(chǎn)生的顆粒污染。
五、技術優(yōu)勢:高精度與高可靠性的保障
漩渦風泵在半導體設備中的應用,得益于其以下技術優(yōu)勢:
無油污染設計
氣泵葉輪與其他部件無接觸摩擦,運行中無油污染,符合半導體制造對潔凈度的高標準。
低噪音與低震動
采用低噪音直接傳動和內藏式消音裝置,運轉噪音低;機械精密度高,運轉部分零件經(jīng)過精密平衡設計,震動率極低,避免震動對晶圓造成損傷。
耐腐蝕與長壽命
鋁合金材質泵殼和葉輪耐腐蝕性強,可在酸堿等惡劣環(huán)境下長期穩(wěn)定工作,延長設備壽命。
節(jié)能與高效
高壓縮比設計降低能耗,符合半導體行業(yè)對節(jié)能減排的需求。