半導體製程設備

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1、第四章真空幫浦Outline真空幫浦的定義、分類機械幫浦分子式幫浦離子式幫浦真空幫浦的定義、分類定義去除特定空間內的氣體，以減低氣體分子的數目，形成某種程度真空狀態的裝置重要概念：抽氣壓殘餘氣體分子種類特性縮比，抽氣壓力範圍，抽氣速率，終極真空壓力，抽氣之氣體選擇性，PumpingSpeed指幫浦於正常運轉下，單位時間內，通過進口截面的氣體體積。抽氣速率（pumpingspeed,S)=氣體通量(throughput)/壓力(pressure)幫浦與真空腔之間會有管路相連，其真正抽氣速度必須考量管

2、路的氣阻終極壓力(Ultimatepressure)幫浦的終極壓力乃是指幫浦所能抽到的最低壓力影響該特質的因素有幫浦本身的密閉性幫浦所使用之液體之蒸氣壓幫浦結構（設計理念及材料本質）之差異性。抽氣能量幫浦的抽氣速度乘以壓力稱之真空幫浦原理：真空決定因素逸氣(Outgassing):材料中常有氣體的存在，材料表面上的氣體壓力降低，這些氣體就會釋出昇華(sublimation)與蒸發(evaporation)：兩種過程都和溫度及壓力有關擴散(diffusion)與滲透(permeability)：氣體

3、分子就從這些小孔及間隙中輾轉進入固體內。存在材料中的任何物質均難免藉由擴散進入真空腔體內的可能Effectivepressurerange沒有任何一種幫浦能夠將腔體的壓力，由大氣壓一直改變至超高真空。因此每一種幫浦只有在特定壓力範圍，其抽氣速率與抽氣能量才有意義。該壓力範圍稱之有效壓力範圍。排氣壓力使用壓縮或動量轉移之幫浦其排氣口所面對的壓力,稱之為排氣壓力。真空幫浦之分類轉移式幫浦：將氣體或液體由一處轉移至另一處waterejectorpump,pistonpump,Ventripump,Rot

4、arypump,Turbomolecularpump,diffusionpump吸附式幫浦將氣體分子吸附或是形化學作用，消耗氣體分子Cyropump,昇華式幫浦幫浦作用原理區分Compression-expansionofthegaspistonpumps,liquidringpump,rotarypump,Root’spumpDragbyviscosityeffectsvapourejectorpumpsDragbydiffusiondiffusionpumpMoleculardragmolec

5、ularpumpIonizationeffectsIonpumpsPhysicalorChemicalsorptionsorptionpumps,cyropump,getteringpump真空幫浦原理：抽氣過程第一階段：大氣抽至中真空範圍，壓力隨時間之變化為自然對數的衰減，抽氣過程是非常的快速，時間極短。第二階段：當真空度從中度真空進入高真空範圍時，表面吸附性氣體的退吸決定壓力。第三階段：即在高真空範圍時，表面吸附的氣體分子漸被抽盡。第四階段：即使是所謂的“不漏系統”，終極壓力由一定之氣體滲透率

6、決定真空幫浦工作範圍真空幫浦工作範圍真空幫浦依抽氣方式分類真空幫浦選用之要點幫浦所能達到的終極壓力幫浦有效抽氣的壓力範圍抽氣速率大小幫浦排氣口壓力幫浦之潔淨度幫浦抽氣之氣體選擇性各種幫浦的抽氣速率各種幫浦的相關功能正排氣式幫浦定義正氣式幫浦氣體分子動力式以抽氣機構使容積膨脹吸氣，其間利用密閉隔絕運動機構傳輸氣體，在使氣室壓縮以排出幫浦本體，達到抽真空的功能。壓力範圍1atm~10-3torror10-4torr抽氣速率：50~24000L/min功能：粗抽、前級幫浦正氣式幫浦分類油封式作動原理：

7、利用壓縮抽真空，藉幫浦中轉子與靜子連續接觸進行進氣、壓縮及排氣之行程。旋轉葉片式幫浦旋轉葉片式幫浦旋轉葉片式幫浦二級旋轉葉片式幫浦滑動葉片式幫浦與旋轉葉片式幫浦互為導致，所以抽氣速率、工作壓力雨中及壓力亦相近旋轉柱塞式幫浦運動機構：主動漸為一圓形偏心轉子，柱塞套著轉子與轉子做相對運動，藉由一滑桿做平移運動，活塞接頭做迴轉運動。特性：抽氣速率500~24000L/min，適於粗抽乾式真空幫浦定義：在進氣、壓縮及排氣過程中，並沒有使用油脂來潤滑或密封，故可以避免油氣回流。應用範圍：在FPD與半導體製程

8、中使用或產生的氣體具有腐蝕性、毒性、可燃性、凝結性、反應性，所以傳統的密封式機械幫浦不適用於這兩個產業。發展不需要油脂密封的抽氣機制而他的操作壓力在1atm至10-3torr之粗抽，此為乾式幫浦之研發由來。乾式與油封式幫浦乾式真空幫浦壓力性能比較魯式幫浦魯式幫浦由一對形如花生米的轉子，其運動藉由一對定時齒輪驅動，使兩轉子維持1:1的轉速。除了一般二葉魯式幫浦的設計外，尚有三葉以上設計。魯式幫浦氣流流動方向與轉子旋轉軸方向垂直在中度真空有很好的抽氣速率，但在接近大氣壓的低真空領域則抽