真空泵的抽氣速率是指在一定時(shí)間內(nèi)真空泵能夠抽出氣體的體積，它對(duì)半導(dǎo)體制造工藝有著多方面的重要影響，具體如下：
影響工藝效率
縮短工藝時(shí)間：較高的抽氣速率能快速將反應(yīng)腔室或處理區(qū)域的氣體抽出，使腔室達(dá)到工藝所需的真空度，從而縮短了每個(gè)工藝步驟的準(zhǔn)備時(shí)間。例如在化學(xué)氣相沉積（CVD）工藝中，快速達(dá)到真空度可以更快地引入反應(yīng)氣體開(kāi)始沉積過(guò)程，提高生產(chǎn)效率。
提高設(shè)備產(chǎn)能：對(duì)于連續(xù)型的半導(dǎo)體制造設(shè)備，如一些自動(dòng)化的晶圓處理生產(chǎn)線，抽氣速率快能使設(shè)備在單位時(shí)間內(nèi)處理更多的晶圓。因?yàn)榭焖俪闅饪梢宰屧O(shè)備更快地進(jìn)入下一個(gè)工藝循環(huán)，從而提高整體設(shè)備的產(chǎn)能。
影響薄膜質(zhì)量
保證薄膜均勻性：在物理氣相沉積（PVD）等工藝中，抽氣速率會(huì)影響腔室內(nèi)氣體的分布和流動(dòng)狀態(tài)。如果抽氣速率過(guò)慢，腔室內(nèi)的氣體不能及時(shí)排出，會(huì)導(dǎo)致蒸發(fā)或?yàn)R射的物質(zhì)在傳輸過(guò)程中與殘留氣體分子碰撞，使得薄膜材料在晶圓表面的沉積不均勻。而適當(dāng)?shù)母叱闅馑俾士墒骨皇覂?nèi)氣體迅速排出，營(yíng)造穩(wěn)定的真空環(huán)境，有助于確保薄膜均勻地沉積在晶圓表面。
減少雜質(zhì)含量：在半導(dǎo)體薄膜生長(zhǎng)過(guò)程中，殘留氣體中的雜質(zhì)可能會(huì)摻入到薄膜中，影響薄膜的電學(xué)性能和質(zhì)量。抽氣速率快能有效降低腔室內(nèi)雜質(zhì)氣體的分壓，減少雜質(zhì)進(jìn)入薄膜的概率。例如在沉積高質(zhì)量的氮化硅薄膜時(shí)，快速抽氣可以減少氧氣等雜質(zhì)氣體的含量，避免氮化硅薄膜被氧化，從而提高薄膜的純度和性能。
影響刻蝕精度
精確控制刻蝕輪廓：在刻蝕工藝中，需要精確控制刻蝕的深度和輪廓。抽氣速率對(duì)刻蝕氣體的分布和反應(yīng)產(chǎn)物的排出有重要影響。合適的抽氣速率可使刻蝕氣體在晶圓表面均勻分布，并且及時(shí)排出反應(yīng)產(chǎn)生的廢氣，避免廢氣在局部積聚導(dǎo)致刻蝕不均勻，從而實(shí)現(xiàn)高精度的刻蝕，保證半導(dǎo)體器件的微小結(jié)構(gòu)如晶體管柵極等能夠被準(zhǔn)確地制造出來(lái)。
防止過(guò)刻蝕和側(cè)蝕：如果抽氣速率不足，刻蝕氣體不能及時(shí)更新，會(huì)導(dǎo)致刻蝕反應(yīng)過(guò)度進(jìn)行，出現(xiàn)過(guò)刻蝕現(xiàn)象，損壞已形成的器件結(jié)構(gòu)。同時(shí)，不均勻的氣體分布還可能引起側(cè)蝕，使刻蝕的側(cè)壁不垂直，影響器件的性能和可靠性。而足夠的抽氣速率有助于維持穩(wěn)定的刻蝕環(huán)境，減少過(guò)刻蝕和側(cè)蝕的發(fā)生，提高刻蝕的精度和可控性。
影響離子注入效果
保證離子束聚焦：在離子注入過(guò)程中，抽氣速率影響著離子束傳輸通道內(nèi)的真空度。如果抽氣速率低，通道內(nèi)殘留氣體較多，離子束會(huì)與氣體分子發(fā)生散射，導(dǎo)致離子束發(fā)散，無(wú)法精確地注入到晶圓的預(yù)定位置。高抽氣速率可維持良好的真空環(huán)境，減少離子束的散射，保證離子束的聚焦性，使離子能夠準(zhǔn)確地注入到晶圓的特定區(qū)域，實(shí)現(xiàn)對(duì)半導(dǎo)體器件電學(xué)性能的精確調(diào)控。
控制注入劑量準(zhǔn)確性：抽氣速率也會(huì)影響離子注入的劑量準(zhǔn)確性。穩(wěn)定的高抽氣速率能確保離子注入系統(tǒng)內(nèi)的真空度穩(wěn)定，從而使離子源產(chǎn)生的離子束流穩(wěn)定，保證在一定時(shí)間內(nèi)注入到晶圓中的離子劑量準(zhǔn)確。如果抽氣速率不穩(wěn)定，會(huì)導(dǎo)致真空度波動(dòng)，進(jìn)而引起離子束流的變化，使注入劑量出現(xiàn)偏差，影響半導(dǎo)體器件的性能一致性。
中級(jí)會(huì)員·2年
