為什麼有些半導體器件的生產工序要在真空中進行?

時間 2021-05-31 11:25:21

1樓:掛鑰匙的小孩

除了防止空氣中顆粒、其他汙染物以,以及可能發生的氧化反應對工藝生產造成影響,對於一些特殊的工藝來說,保持真空也有其他考量因素。

以物理氣相沉積為例,因為PVD中的濺射應用了輝光放電的原因(半導體製造工藝中不少步驟都會出現輝光放電),在電場的驅動下,空氣中的電子和正離子運動,電子向正極運動,正離子向陰極運動。電子和離子在運動過程中動能量不斷增加,與空氣分子碰撞就會不斷產生很多的電子和離子,從而產生輝光放電。

但是輝光放電本身是有限的,非真空或者是真空度過低的時候,腔室內分子過多,電子、離子與分子之間頻繁的碰撞聚集不起能力,最終導致分子無法電離。因此這類與輝光放電相關的工藝都必須在真空環境下進行。

2樓:電路和微電子考研

最基礎的原因就是矽會被空氣瞬間氧化,所以矽片到手第一步就是酸洗。如果細究的話,涉及的方面就很多了。

從形成薄膜的角度而言:由於所需的薄膜厚度都在奈米級別,且在很多器件(例如異質結)的效能嚴重依賴於薄膜質量,所以需要保證成膜過程中原子清潔」的表面不被外界雜質與微粒汙染,薄膜製備和襯底表面形成過程往往是在真空或超高真空中進行的。半導體工藝中有一部分內容也專門提到了使用機械、擴散、分子幫浦等真空幫浦按照次序級聯以達到所需要的高真空度。

3樓:我在山上做晶元

1.真空環境可以最低程度的減少塵埃等顆粒的掉落,晶元採用線寬越小,顆粒越有可能導致失效的缺陷

2.很多化學反應比如刻蝕和鍍膜,真空環境可以最小程度減小環境中的物質對於反應的影響,從而有利於更好的控制反應,提高了反應的質量和可控性

3.一部分特性需要在真空環境才能表現出來,這應該是很多量測機台帶有真空處理裝置的原因(此項為個人理解,僅供參考)

從什麼開始入門半導體器件物理?

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