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2. 文獻探討
2.1 真空泵原理及分類
真空泵為真空系統的心臟,依其抽氣型態可分為排氣式
及儲氣式兩大類(圖1)。第一類為排氣式真空泵,原理將低氣
壓氣體排送至高氣壓區域。利用兩種不同泵串聯完成兩階段
抽氣,將氣體從系統較低壓處由泵抽至高壓處,稱為高真空
泵。再由另一個泵抽送到後段管路,稱為前段泵(Fore pump
或Backing pump)。第二類為儲氣式泵,將氣體抽入泵中永久
或暫時儲存於泵中不排出,被抽氣體在泵入口附近受到泵中特
殊物質物理吸附,或化學吸附(受高電壓離子化合成化合物)。
也有使用低溫將氣體冷凍儲存於泵內技術 [01][02] 。
圖2、製程後端管路配置圖(藏經閣)
3. 研究方法
3.1 Local scrubber選用
F8 CVD製程使用C 4 F 8 氣體,後段尾氣會反應生成CF 4 尾
氣由真空泵排放至LSC,選用電漿式LSC,CF 4 處理效率大於
90%,且允許氣量300slm。(圖3)
圖1、常用真空泵分類
2.2 氮氣對真空泵用途
半導體採第一類排氣式真空泵進行機台抽真空,使用時
會伴隨氮氣填充 ,原因為:①氮氣是一種穩定無害氣體,真
[03]
空泵填充氮氣後,會在真空泵內璧形成微弱保護氣膜,氣體壓
力不宜過小,可能導致氣膜無法成型;氣體壓力亦不宜過大,
會影響抽真空效果及增加耗能。一般設定在30~40slm;②稀
釋製程氣體,降低腐蝕機率及製程附著;③氮氣吸附熱小,吸
附於物體表面時間短,很容易被泵抽走。
2.3 後段Local scrubber處理允許氣量
LSC處理流程為製程氣體藉由真空泵將尾氣送至LSC內,
透過腔體高溫反應,進入水洗降溫並將反應後生成物攔截於水
槽內,最後排至exhaust(圖2)。LSC處理允許氣量,泛指透過
腔體大小及水洗段壓損設計,在後段排放氣體符合製程尾氣處 圖3、電漿式Local scrubber capacity
理效率下,所能處理的最大氣量。電熱式LSC處理允許氣量為
200~250slm(含製程尾氣及真空泵但氣量)、電漿式LSC處理允
許氣量為300~350slm。
FACILITY JOURNAL 09 2022 15