Полупроводник

Обработка и производство полупроводников требует невероятно точных операций, при этом высокоточные устройства имеют характеристики порядка нанометров (это 10-9 метров). Для того чтобы готовое изделие работало исправно, потенциальные загрязнения должны быть удалены из производственной системы. Это означает удаление как можно большей части атмосферы или газа, присутствующих в системе, что требует, чтобы процессы осуществлялись под вакуумом. Размеры элементов продолжают уменьшаться с течением времени (см. закон Мура), что делает вакуум все более и более важным для процесса производства полупроводников.

Как производятся полупроводники? Это сложный процесс, включающий в себя множество этапов, в ходе которых схемы создаются на подложке из полупроводникового материала (как правило, кремния) для конкретного применения (подробнее о ASIC или интегрированной схеме, специфичной для конкретного применения). Примером может служить процессор (наряду со многими другими компонентами) в вашем телефоне или компьютере, который вы используете для чтения этой статьи. Существуют различные процессы в производстве полупроводников, которые требуют вакуума, и их обычно можно разделить на две категории: осаждение и структурирование или литография.

Осаждение производится различными способами, включая PVD (физическое осаждение из паровой фазы), CVD (химическое осаждение из паровой фазы), LPCVD (химическое осаждение из паровой фазы под низким давлением), MBE (молекулярно-лучевая эпитаксия) и ALD (осаждение атомного слоя). В то время как осаждение включает в себя добавление материалов на поверхность полупроводника, литография включает в себя их удаление. Исторически сложилось так, что материал фоторезиста добавляется в подложку и затем травится с помощью различных процессов; подробнее о фоторезисте можно прочитать здесь.

Полупроводниковые заводы огромны; они могут быть размером с множество футбольных полей, производя миллионы чипов в день. Это означает, что все оборудование должно быть очень надежным и точным, потому что отказ оборудования может привести к огромным финансовым потерям. Кроме того, готовые полупроводниковые изделия могут использоваться в критических системах, например, в самолете, а загрязняющие вещества, присутствующие в процессе производства, могут легко привести к преждевременному выходу из строя компонента. Все это еще раз подчеркивает важность надежных, точных вакуумметров в этих полупроводниковых производственных системах.

Исторически сложилось так, что на полупроводниковых заводах по разным причинам использовались вакуумметры горячих ионов стекла и обнаженных горячих ионов. Эти вакуумметры отбрасываются; их нельзя обслуживать (чистить), так как со временем они загрязняются, кроме процедуры дегазации. Горячие ионные вакуумметры также гораздо более склонны к загрязнению, поскольку они представляют собой горячую нить вместо холодного (или комнатной температуры) манометра. В последнее время на полупроводниковых заводах начали применять вакуумметры с холодным катодом, поскольку они более устойчивы к загрязнениям, их можно чистить и снова вводить в эксплуатацию.

Наиболее распространенным вакуумметром Televac для полупроводникового производства является контроллер MX200 вместе с конвекционным вакуумметром 4A для грубого вакуума от 1000 Torr до 10-3 Torr, а также вакуумметр с холодным катодом 7FC для измерения высокого вакуума от 10-2 до 10-11 Torr. MX200 является высококонфигурируемым вакуумным контроллером, управляющим до 10 вакуумметрами и предлагающим различные варианты связи для считывания измерений вакуума, включая аналоговые выходы от 0 до 10 В, связь по RS-232/RS-485 и связь по EthernetIP. Помните, что вакуумметр с холодным катодом может быть очищен, при этом в некоторых случаях вакуумметры остаются в эксплуатации в течение десятилетий без замены.

Продукция

Вакуумный контроллер Televac вакуумный контроллер блок управления вакуумом, MX200, Фредерикс, 215 947 2500

Контроллер вакуума MX200

- 1 × 10-11 Торр до 1 ×104 Торр
- Управление до 10 вакуумными манометрами Televac
- Легкочитаемый OLED дисплей

Телевакуумный вакуумметр конвекционный манометр Пирани вакуумный преобразователь

4A Конвекция

- 1 × 10-3 Торр до 1000 Торр
- Время отклика в миллисекундах
- Компактная, прочная конструкция

Вакуумный манометр холодного катода Televac, 7FC, 7FCS, Компания Фредерикс, 215 947 2500

7FC Двойной инвертируемый магнитрон Очищаемый холодный катод

- 1 × 10-11 Торр до 1 × 10-2 Торр
- Очищается для продления срока службы датчика
- Устойчивый к выбросам газа