반도체 장치는 현대의 기술 세계를 주도하고 지원하는 의사 결정(로직) 및 데이터 저장(메모리) 장치입니다. 반도체는 대규모 컴퓨팅에서 시작하여 개인용 컴퓨터, 노트북, 휴대폰, 자동차, 심지어 세탁기, 건조기 및 기타 가전제품에 이르기까지 그 영역을 확장해 왔습니다. 초기 트랜지스터(종단 간 길이가 수 인치에 달했던) 기술을 기반으로 구축된 최신 반도체 장치는 크기가 놀랍도록 축소되어 이제 노드 크기가 나노미터(10-9미터 ) 단위로 측정됩니다!
노드 크기가 계속 줄어들면서( 무어의 법칙 참조) 제조 환경의 오염이 더 큰 문제가 되고 있습니다. 미세한 유기 및 무기 입자는 웨이퍼 표면을 오염시켜 디바이스를 손상시키고 생산 수율을 떨어뜨릴 수 있습니다. 이것이 바로 클린룸이 존재하고 작업자가 클린룸 슈트를 착용해야 하는 이유 중 하나입니다.
마찬가지로 많은 생산 공정 단계에서는 원치 않는 가스로 인한 공정 오염을 줄이기 위해 진공 환경이 필요합니다. 필요한 진공 수준에 도달하고 유지하기 위해 저압 측정 센서/진공 게이지는 시스템 및 프로세스 설계에 모두 통합됩니다.
최신 반도체 장치는 단계별, 레이어별로 제작되며 설계에 수백 개의 레이어가 포함될 수 있습니다. 일반적으로 반도체 디바이스 제조 공정의 단계는 세척(웨이퍼), 코팅(원하는 재료 증착), 마스크 및 노출(레이어 패턴화), 현상, 에칭(원하지 않는 재료 제거), 세척, 임플란트, 증착, 마스크, 에칭... 거품을 내고 헹구고 원하는 대로 반복합니다.
이러한 여러 단계를 효과적으로 수행하려면 진공 환경이 필요합니다. 한 가지 예로 화학 기상 증착(CVD), 물리적 기상 증착(PVD) 또는 이러한 증착의 일부 변형(저압 CVD/LPCVD, 플라즈마 강화 CVD/PECVD, 원자층 증착/ALD, 분자 빔 에피택시/MBE 등)을 통해 웨이퍼 표면에 정밀하고 균일한 재료 층을 추가하는 증착을 들 수 있습니다.
다른 예로는 웨이퍼 표면에서 공격적인 가스의 부피와 체류 시간을 정밀하게 제어하기 위해 진공이 필요한 에칭과 이온의 비행 경로를 따라 상호 작용 횟수를 줄이기 위해 진공을 사용하는 이온 주입(또는 간단히 "임플란트")을 들 수 있습니다. 패터닝은 전통적으로 진공 환경에서 수행되지 않았지만, 최근 EUV 리소그래피의 기술 발전으로 대규모 제조에 이 기술을 사용할 수 있게 되었으며, 오늘날 하이엔드 PC와 휴대폰에 사용되는 가장 작고 빠른(최신 및 최고급) 반도체 장치를 위한 길을 열었습니다.
반도체 팹은 축구장 여러 개 크기에 달하며 하루에 수백만 개의 칩을 생산할 수 있는 거대한 규모입니다. 따라서 장비 고장이나 도구의 가동 중단은 막대한 재정적 손실로 이어질 수 있으므로 모든 장비가 안정적이고 정확해야 합니다. 또한 완성된 반도체 제품은 비행기와 같은 중요한 시스템에 사용될 수 있으며, 제조 공정에 존재하는 오염 물질은 부품의 조기 고장으로 쉽게 이어질 수 있습니다. 이 모든 것이 이러한 반도체 제조 시스템에서 신뢰할 수 있고 정확한 진공 측정기의 중요성을 다시 한 번 강조합니다.
과거 반도체 팹에서는 여러 가지 이유로 핫 이온 및 누드 핫 이온(베이야드-알퍼트 또는 BA) 진공 게이지를 사용했습니다. 이러한 게이지들은 청소가 불가능하고 시간이 지남에 따라 게이지가 오염되면 교체해야 하는 일회성, 한시적 사용 게이지입니다. 최근에는 반도체 팹에서 오염에 더 강하고 세척 후 다시 사용할 수 있는 저온 음극 진공 게이지를 채택하기 시작했습니다.
가장 일반적인 텔레박® 반도체 제조를 위한 진공 측정 솔루션은 MX200 진공 컨트롤러 와 함께 4A 대류 진공 게이지 1000 토르에서 10까지의 거친 진공용-3 토르 7FC 콜드 캐토드 진공 게이지 10에서 고진공 측정용-2 ~ 10-11 Torr 및 프로세스 제어용 CDG를 제공합니다.
The MX200 is a highly configurable vacuum controller, controlling up to 10 vacuum gauges simultaneously and offering a variety of communication options to read vacuum measurements including 0 to 10 V analog outputs, RS-232/RS-485 communications, EthernetIP, or PROFINET communications. Remember that cold cathode vacuum gauges can be cleaned, with gauges remaining in operation in certain cases for decades without being replaced.
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