半導體真空腔體的應用

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域的興趣.以存儲芯片為例,以前中國國內存儲芯片完全靠進口,今年福建晉華集成電路的內存生產線有望投產,另外長江存儲科技公司也在建設內存和閃存芯片生產線.格力、康佳等傳統(tǒng)家電企業(yè)也表示,將進入芯片領域.

據(jù)國際半導體設備與材料協(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建設項目,福建晉華集成電路、長江存儲科技公司等企業(yè)技術水平雖不及韓國,但均已投入芯片量產.報告預測,今年中國半導體設備市場規(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.而同一時期內韓國的半導體設備市場規(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系。試驗標明，當空隙間隔較小時，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)作擊穿的電場強度跟著空隙間隔的添加而減小。當空隙到達一定的長度后，單靠添加空隙間隔進步耐壓水平已經好不容易，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構，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、化學制品或其他液體的除氣設備。

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所致。

真空腔體制造技術

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

表面分析腔有通用腔體，用戶也可以在通用腔體的基礎上進行自定義設計。

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)境移動到內部高真空環(huán)境中。

真空腔體可以按照真空度進行分類，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)。標準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。

復雜的真空腔體通常需要定制，即針對應用終端進行專門的設計和制作。某些常見的真空腔體已經過預先設計，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)象已不復興效果。