真空閥件是什麼？一次盤點用到真空閥件的7個半導體製程

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科技需求的增加推動了半導體市場，增加了真空閥件的依賴。本文介紹真空閥件對半導體的重要性、真空閥件零件介紹及半導體的製程應用。

真空閥件在半導體應用的主要用途

真空閥件在半導體製程中的應用非常關鍵，主因是半導體製程中常需要高真空環境，以確保製程的精確性和產品的品質。真空閥件是控制氣體流動、維持真空狀態及調節氣體壓力的核心設備。以下是真空閥件主要用途：

在半導體製程中，化學氣相沉積（CVD）、物理氣相沉積（PVD）、濺鍍等過程中，需要精確控制氣體。真空閥件能用來控制不同氣體的進入與流量，確保每個製程步驟中氣體濃度、壓力和流速都能達到所需的條件。

許多半導體製程步驟，如鍍膜、乾蝕刻等，需要在高真空度的環境下進行。真空閥件用來維持工作環境中的真空度，防止外界氣體進入，並確保在製程中，內部真空不會因為閥門漏氣或操作不當而受到干擾。

在半導體製程中，不同的氣體、化學品或反應物可能會交叉污染。真空閥件能精確地切換、排出和隔離反應氣體，防止不同氣體或物質的混合，進而確保每個製程階段的純度和穩定性。

在某些半導體製造過程中，當製程結束或需要中斷時，真空閥可以迅速封閉系統並控制廢氣的排放。例如，當需要排放某些氣體或化學品時，真空閥件可協助有效控制排放系統，避免有害氣體洩漏。

在半導體製程中，每一個細微的環境變化都可能影響最後產品的品質。真空閥件的精確控制能確保氣體、壓力和流量的穩定性，從而提高製程的重複精確度。

在半導體制造過程中，真空環境非常重要，而真空閥件則是確保真空環境穩定與控制的關鍵組件。這些閥件用於精確控制氣體流量、壓力和維持腔體內真空程度：

真空閘閥是透過閘板來控制氣流的閥門，主要作用是阻隔在不同的真空環境，大多用於高真空和高超真空環境中，鍍膜、化學氣相沈積、物理氣相沈積都用得到真空閘閥。

真空傳輸閥是一種必需在真空環境中，傳送晶圓材料的製程不可或缺的一項裝置，通常用於真空對真空的環境，讓晶圓可以自由地在不同製程設備間轉移的過程，轉移過程中仍保持真空狀態。

真空直角閥常因使用環境空間受限，因此在設計上有多款型式供客戶選型：例如直角型、直線型、Z型角閥，角閥也因外型多樣可以讓客戶選用更有效運用空間，一般採用氣動的方式控制閥板，也有特殊的電動型式。

這些真空閥件能確保真空環境穩定、控制氣流及提高生產效率，尤其在半導體製造、真空鍍膜、物理氣相沈積（PVD）等精密製程中尤為重要。

半導體製程脫離不了真空環境，尤其在以下7個製程，真空閥件扮演了重要角色：

化學氣相沈積（CVD）是將氣體原料引入反應腔體中，通過化學反應沈積薄膜的過程，廣泛應用於半導體的薄膜沈積（如矽氧化層、氮化矽層等）。

物理氣相沈積（PVD）透過蒸發、濺射等方法將固體材料轉化為氣體，再沈積到基板上，應用於金屬層和薄膜的沈積。

電漿刻蝕是乾式蝕刻，是目前最常使用的蝕刻方式，常用於圖案化和刻蝕薄膜層，將電路圖案進行精密加工，需要極為精密的真空閥件。

原子層沈積（ALD）是一種精確控制薄膜厚度的沈積方法，主要用於超薄材料的沈積。原子層沈積對氣體流量和壓力要求極高，需要真空閘閥真空直角閥等等真空閥件。

離子注入用於在半導體晶圓中注入特定的離子，以改變電學特性。離子注入通常在真空環境下進行，以確保離子能準確注入到晶圓中。

在半導體制造過程中，清洗用於去除表面污染物和殘留的化學物質。清洗過程要在真空環境中進行，特別是某些濕法清洗步驟之後再進行乾燥的的清洗方式。

鍍膜用於為晶圓表面沈積薄膜，以達到所需的電氣或機械性質。根據工研院的資料，晶圓表面鍍膜是後續微影、蝕刻製程的前置步驟，依據發光、導電或保護等不同需求，薄膜的材質和成分皆不同。

鍍膜過程需要在真空環境下進行，以確保薄膜的品質和最終的產品良率，所需的真空閥件包括真空閘閥、真空傳輸閥和真空直角閥等等。

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