반도체 제조에서 트랜지스터는 평면 장치 아키텍처에서 FinFETS, 그리고 이제는 다양한 공정 node의 개발을 지원하는 GAA(Gate-All-Around)에 이르기까지 수년에 걸쳐 크게 발전했습니다. 이러한 개발은 종종 제조 가능성을 지원하기 위해 새로운 전구체를 요구합니다. 반도체 산업이 첨단 기술 node로 발달 함에 따라 전구체의 정확하고 반복 가능한 전달은 웨이퍼 성능, 균일성 및 수율에 매우 중요합니다.
트랜지스터의 종류
액체 및 고체 전구체 전달의 가장 일반적인 세 가지 방법은 아래에 자세히 설명되어 있습니다.
Bubbler System
1970년대부터 사용된 이 기존 방법은 전구체 액체 또는 고체를 포함하는 용기를 특징으로 합니다. 온도 제어 수조는 전구체 온도를 유지합니다. Carrier gas는 액체로 유입되어 표면에 떠다니는 작은 기포를 형성하여 증기가 평형 증기압에 도달하도록 합니다. 생성된 혼합물은 공정 Chamber로 전달됩니다.
흐름도
시스템 요구 사항
- Carrier gas로의 전구체의 흡수율
- 전구체의 온도 조절
- Carrier gas의 정확한 흐름 제어
- 전구체 용기 head space (용기 빈 공간) 의 정확한 압력 제어
가스 공급 솔루션
Bubbler 시스템에서 액체 전구체로 Carrier gas를 전달하는 것은 Brooks Instrument GF100 시리즈 MFC에 의해 이루어집니다. (MFC). 유연한 플랫폼을 사용하여 설계된 고순도 전체금속 유로는 업계 최고의 정확도, 반복성 및 신뢰성을 제공합니다. MFC 특징:
- 300밀리초 안정화 시간
- MultiFlo™ 가스 및 범위 프로그래밍 가능
- 압력과도 무감각(PTI) - option
- Local display
- SEMI F20 준수
- 매우 낮은 습윤 표면적
- 내부식성의 Hastelloy® 센서 튜브 및 밸브 시트
또한 통합 압력 센서와 고속 제어 밸브가 있는 Brooks Instrument PC100 시리즈 압력 컨트롤러(PC)는 upstream and downstream 구성 모두에서 정확하고 반복 가능한 압력 제어를 제공합니다.
증기 배출 시스템
버블러 방식보다 덜 복잡한 증기 인출 시스템은 액체 또는 고체 전구체를 포함하는 가열된 용기를 특징으로 합니다. 전구체를 가열하면 증기압이 증가하여 MFC의 고유한 압력 강하를 극복하고 증기가 챔버로 전달됩니다. 많은 경우 증기 추출 시스템에는 특히 저압 증기 재료의 경우 고온 MFC가 필요합니다.
흐름도
시스템 요구 사항
- 일관된 증기압을 제공하기 위한 전구체의 정확한 온도 제어
- 증기 흐름의 정확하고 반복 가능한 제어
- 전구체가 응축되는 것을 방지하기 위해 MFC및 튜브 가열
Vapor Delivery Solution
Brooks Instrument GF120XHT 고온 MFC는 최대 150°C의 온도에서 전구체 증기의 정확한 유량 제어에 적합합니다. 이 플랫폼에는 고온 유량 센서/제어 밸브 모듈과 원격 전자 장치가 있습니다. 통합 온도 컨트롤러가 있는 옵션 히터 재킷도 사용할 수 있습니다.
직접 액체 주입(DLI) 시스템
Bubbler 및 증기 추출 방식보다 더 복잡한 DLI 시스템은 더 높은 증기 유량을 제공할 수 있습니다. 이 방법을 사용하면 액체가 분무기에 공급되어 기화기에 들어가기 전에 미세한 안개 같은 방울로 분해됩니다. Carrier gas 는 전구체의 기화를 돕기 위한 에너지를 제공합니다.
흐름도e
시스템 요구 사항
- 기화기의 정확한 온도 제어
- 기화기로의 정확하고 반복 가능한 액체 흐름 제어
- 기화기로의 Carrier gas 의 정확하고 반복 가능한 흐름 제어
- 응축을 방지하기 위해 기화기 하류의 튜브 가열
액체 및 가스 공급 솔루션
Brooks Instrument Quantim 액체 MFC 는 기화기로의 정확하고 반복 가능한 액체 흐름 제어에 적합합니다. 코리올리 유량 센서 활용; Quantim은 유체 속성과 직접적으로 독립적인 액체 질량 흐름을 측정합니다. 질량 유량의 직접 제어 외에도 Quantim은 밀도 및 온도에 대한 2차 출력을 제공합니다.
기화기로 Carrier gas의 정확하고 반복 가능한 흐름 제어를 달성하려면,Brooks Instrument GF100 시리즈 MFC 가 적합한 선택입니다. 다시 한 번 강조하지만, 이 유연한 플랫폼은 업계 최고의 정확도, 반복성 및 신뢰성을 제공하는 고순도 전체 금속 의 흐름 경로로 제작되었습니다.
요약
Bubbler시스템, 증기 추출 시스템 및 직접 액체 주입 시스템은 액체 및 고체 전구체 전달의 가장 일반적인 세 가지 방법입니다. 세 가지 시스템 모두 접근 방식이 다르지만 모두 업계 최고의 Brooks instrument의 정확하고 반복 가능한 질량 유량 제어 및 압력 제어 솔루션이 필요합니다.
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