真空阀件是什么？一次盘点用到真空阀件的7个半导体制程

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科技需求的增加推动了半导体市场，增加了真空阀件的依赖。本文介绍真空阀件对半导体的重要性、真空阀件零件介绍及半导体的制程应用。

真空阀件在半导体应用的主要用途

真空阀件在半导体制程中的应用非常关键，主因是半导体制程中常需要高真空环境，以确保制程的精确性和产品的品质。真空阀件是控制气体流动、维持真空状态及调节气体压力的核心设备。以下是真空阀件主要用途：

在半导体制程中，化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）、溅镀等过程中，需要精确控制气体。真空阀件能用来控制不同气体的进入与流量，确保每个制程步骤中气体浓度、压力和流速都能达到所需的条件。

许多半导体制程步骤，如镀膜、干蚀刻等，需要在高真空度的环境下进行。真空阀件用来维持工作环境中的真空度，防止外界气体进入，并确保在制程中，内部真空不会因为阀门漏气或操作不当而受到干扰。

在半导体制程中，不同的气体、化学品或反应物可能会交叉污染。真空阀件能精确地切换、排出和隔离反应气体，防止不同气体或物质的混合，进而确保每个制程阶段的纯度和稳定性。

在某些半导体制造过程中，当制程结束或需要中断时，真空阀可以迅速封闭系统并控制废气的排放。例如，当需要排放某些气体或化学品时，真空阀件可协助有效控制排放系统，避免有害气体泄漏。

在半导体制程中，每一个细微的环境变化都可能影响最后产品的品质。真空阀件的精确控制能确保气体、压力和流量的稳定性，从而提高制程的重复精确度。

在半导体制造过程中，真空环境非常重要，而真空阀件则是确保真空环境稳定与控制的关键组件。这些阀件用于精确控制气体流量、压力和维持腔体内真空程度：

真空闸阀是透过闸板来控制气流的阀门，主要作用是阻隔在不同的真空环境，大多用于高真空和高超真空环境中，镀膜、化学气相沉积、物理气相沉积都用得到真空闸阀。

真空传输阀是一种必需在真空环境中，传送晶圆材料的制程不可或缺的一项装置，通常用于真空对真空的环境，让晶圆可以自由地在不同制程设备间转移的过程，转移过程中仍保持真空状态。

真空直角阀常因使用环境空间受限，因此在设计上有多款型式供客户选型：例如直角型、直线型、Z型角阀，角阀也因外型多样可以让客户选用更有效运用空间，一般采用气动的方式控制阀板，也有特殊的电动型式。

这些真空阀件能确保真空环境稳定、控制气流及提高生产效率，尤其在半导体制造、真空镀膜、物理气相沉积（PVD）等精密制程中尤为重要。

半导体制程脱离不了真空环境，尤其在以下7个制程，真空阀件扮演了重要角色：

化学气相沉积（CVD）是将气体原料引入反应腔体中，通过化学反应沉积薄膜的过程，广泛应用于半导体的薄膜沉积（如矽氧化层、氮化矽层等）。

物理气相沉积（PVD）透过蒸发、溅射等方法将固体材料转化为气体，再沉积到基板上，应用于金属层和薄膜的沉积。

电浆刻蚀是干式蚀刻，是目前最常使用的蚀刻方式，常用于图案化和刻蚀薄膜层，将电路图案进行精密加工，需要极为精密的真空阀件。

原子层沉积（ALD）是一种精确控制薄膜厚度的沉积方法，主要用于超薄材料的沉积。原子层沉积对气体流量和压力要求极高，需要真空闸阀真空直角阀等等真空阀件。

离子注入用于在半导体晶圆中注入特定的离子，以改变电学特性。离子注入通常在真空环境下进行，以确保离子能准确注入到晶圆中。

在半导体制造过程中，清洗用于去除表面污染物和残留的化学物质。清洗过程要在真空环境中进行，特别是某些湿法清洗步骤之后再进行干燥的的清洗方式。

镀膜用于为晶圆表面沉积薄膜，以达到所需的电气或机械性质。根据工研院的资料，晶圆表面镀膜是后续微影、蚀刻制程的前置步骤，依据发光、导电或保护等不同需求，薄膜的材质和成分皆不同。

镀膜过程需要在真空环境下进行，以确保薄膜的品质和最终的产品良率，所需的真空阀件包括真空闸阀、真空传输阀和真空直角阀等等。

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2025-01-16