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液体および固体原料の正確なガス供給制御

液体および固体原料の正確なガス供給制御

 

半導体製造では、トランジスタは、平面デバイスアーキテクチャからFinFETS、そして現在はGate-All-Around(GAA)に至るまで、さまざまなプロセスノードの開発をサポートするために長年にわたって大幅に進化してきました。 これらの開発では、製造可能性をサポートするために新しい前駆体が必要になることがよくあります。 半導体業界が最先端のテクノロジーノードに着手するにつれ、前駆体の正確で再現性のある供給は、ウェーハの性能、均一性、および歩留まりにとって重要です。

トランジスタの種類

トランジスタの種類

 

液体および固体の前駆体送達の最も一般的な3つの方法を以下に詳しく説明します。

バブラーシステム

1970年代から使用されているこの従来の方法は、前駆体の液体または固体を含む容器を特徴としています。 温度制御された槽は、前駆体の温度を維持します。 キャリアガスが液体に導入され、表面に浮かぶ小さな気泡を形成し、蒸気が平衡蒸気圧に達することを可能にします。 得られた混合物は、プロセスチャンバーに送られます。

Flow Scheme for Bubbler System
フロースキーム

システム要求

  • キャリアガスへの前駆体の吸収率
  • 前駆体の温度制御
  • キャリアガスの正確なフロー制御
  • 前駆体容器のヘッドスペースの正確な圧力制御

ガス供給ソリューション>

 

バブラーシステムでは、液体前駆体へのキャリアガスの供給はブルックスインスツルメントによって達成されます GF100シリーズマスフローコントローラー (MFC). 柔軟なプラットフォームを使用して設計された高純度のオールメタル流路は、業界をリードする精度、再現性、および信頼性を提供します。 このMFCの機能:
  • 300ミリ秒の整定時間
  • MultiFlo™ガスおよびレンジのプログラム可能性
  • オプションの圧力過渡感度(PTI)
  • ローカルディスプレイ
  • SEMF20準拠 
  • 非常に低い接液面積、および
  • 耐食性のHastelloy®センサーチューブとバルブシート。

さらに、ブルックス楽器PC100シリーズ圧力コントローラー(PC)一体型圧力センサーと高速制御バルブを備え、上流と下流の両方の構成で正確で再現性のある圧力制御を提供します。

蒸気ドローシステム

バブラー法よりも複雑ではない蒸気吸引システムは、液体または固体の前駆体を含む加熱容器を備えています。 前駆体を加熱すると、その蒸気圧が上昇して、マスフローコントローラーの固有の圧力降下を克服し、蒸気をチャンバーに送ります。 多くの場合、特に低圧蒸気材料を使用する場合、蒸気吸引システムには高温マスフローコントローラが必要です。.

Flow Scheme for Vapor Draw System
フロースキーム

システム要求

  • 一貫した蒸気圧を提供するための前駆体の正確な温度制御
  • 蒸気流の正確で反復可能な制御
  • 前駆体の凝縮を防ぐためのマスフローコントローラーとチューブの加熱

蒸気供給ソリューション

Brooks Instrument GF120XHT高温マスフローコントローラーは、150°Cまでの温度での前駆体蒸気の正確なフロー制御に適しています。 このプラットフォームは、高温フローセンサー/制御バルブモジュールとリモート電子機器を備えています。 オプションの温度コントローラー付きヒータージャケットもご利用いただけます。.

直接液体注入(DLI)システム

バブラーおよび蒸気吸引アプローチよりも複雑で、DLIシステムより高い蒸気流量を提供できます。この方法では、液体はアトマイザーに供給され、気化器に入る前に細かいミストのような液滴に分解されます。キャリアガスは、前駆体の気化を助けるためのエネルギーを提供します

Flow Scheme for Direct Liquid Injection System
フロースキーム

システム要求

  • 気化器の正確な温度制御気化器への正確で再現性のある液体の流れの制御
  • 気化器への正確で再現性のある液体の流れの制御
  • 気化器へのキャリアガスの正確で再現性のあるフロー制御
  • 凝縮を防ぐために気化器の下流でチューブを加熱する

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 Brooks Instrument Quantim液体マスフローコントローラー 気化器への正確で再現性のある液体の流れの制御に適しています。コリオリ流量センサーを利用します。 Quantimは、流体の特性に直接関係なく、液体の質量流量を測定します。 Quantimは、質量流量の直接制御に加えて、密度と温度の2次出力を提供します。 

気化器へのキャリアガスの正確で再現性のあるフロー制御を実現するには、 BrooksInstrumentGF100シリーズマスフローコントローラー 適切な選択です。繰り返しになりますが、その上に構築された柔軟なプラットフォームは、業界をリードする精度、再現性、および信頼性を提供する高純度の全金属流路を利用しています。

概要

バブラーシステム、蒸気吸引システム、および直接液体注入システムは、液体および固体の前駆体送達の3つの最も一般的な方法です。 3つのシステムはすべて異なるアプローチを採用していますが、ブルックスインスツルメントの業界をリードする正確で再現性のあるマスフロー制御および圧力制御ソリューションが必要です。

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