半導(dǎo)體真空腔體的應(yīng)用

中國半導(dǎo)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(dá)了進(jìn)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(jìn)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(jìn)入芯片領(lǐng)域.

據(jù)國際半導(dǎo)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(yù)測,今年中國半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模有望達(dá)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(kuò)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(dǎo)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(dǎo)體設(shè)備市場.

影響真空絕緣水平的主要因素

空隙間隔

真空的擊穿電壓與空隙間隔有著比較清晰的關(guān)系。試驗標(biāo)明，當(dāng)空隙間隔較小時，擊穿電壓跟著空隙間隔的添加而線性添加，但跟著空隙間隔的進(jìn)一步添加，擊穿電壓的添加減緩，即真空空隙發(fā)作擊穿的電場強(qiáng)度跟著空隙間隔的添加而減小。當(dāng)空隙到達(dá)一定的長度后，單靠添加空隙間隔進(jìn)步耐壓水平已經(jīng)好不容易，這時選用多斷口反而比單斷口有利。脫氣箱或者脫氣室通常是腔體結(jié)構(gòu)，一般帶有鉸鏈接口，可連接不需要高真空環(huán)境的其他裝置，如塑料樣品、血液、粘合劑、化學(xué)制品或其他液體的除氣設(shè)備。

一般以為短空隙下的穿主要是場致發(fā)射引起的，而長空隙下的的穿則主要是微粒效應(yīng)所致。

真空腔體制造技術(shù)

提供專用設(shè)備腔的定制服務(wù)，腔體的外形和開口可以根據(jù)用戶要求進(jìn)行設(shè)計。

表面分析腔有通用腔體，用戶也可以在通用腔體的基礎(chǔ)上進(jìn)行自定義設(shè)計。

手套箱和焊接箱專用于熔煉或焊接鈦、鋅等對易在大氣中氧化的材料。

真空密封頸是基板和鐘形罩之間的過渡組件，它可以提供額外的高度和更多的自由端口。

裝載鎖定室是建在主腔體上的小腔體，可在不破壞主腔體真空度的條件下，將樣本、晶片或其他組件從外部大氣環(huán)境移動到內(nèi)部高真空環(huán)境中。

真空腔體可以按照真空度進(jìn)行分類，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)，以及非真空的高壓力 (> 760 torr)。真空腔的寬度和外徑等常規(guī)尺寸是非常重要的參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)鐘形罩或柱形腔體的可選直徑是12英寸，14英寸，18英寸和24英寸。圓筒或球形的腔體，由于構(gòu)造的特殊性使得壓力分散，腔體的壁厚2～4mm就不會變形。

真空腔體或者真空組件的可選項包括法蘭、裝配形式、表面拋光或電拋光、開口或傳導(dǎo)口，加熱器和冷卻方式等。

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。磁流體密封件可以隔絕大氣和污染物。

制備的石英用來制造視口及配件等組件，石英在許多其他加工工藝中也有使用。

真空鍍膜可選Ferrotec的PVD電子束蒸發(fā)系統(tǒng)。

如需了解更多真空環(huán)境下的制造信息，請參考真空工業(yè)界的資料。

復(fù)雜的真空腔體通常需要定制，即針對應(yīng)用終端進(jìn)行專門的設(shè)計和制作。某些常見的真空腔體已經(jīng)過預(yù)先設(shè)計，如手套箱、焊接室、脫氣箱、表面分析真空腔等。例如脫氣箱和手套箱一般采用低真空環(huán)境，可用于焊接，或用于塑料制品、復(fù)合材料層壓板、封裝組件等的脫氣。由圖可以看到真空度高于10-2Pa時，擊穿電壓基本上不再跟著氣體壓力的下降而增大，因為氣體分子碰撞游離現(xiàn)象已不復(fù)興效果。