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等离子体反应器的流量和压力控制

2022年9月7日 Bronkhorst
等离子体除了作为一种自然现象,这种迷人的物理效应也发生在我们日常生活中使用的产品的制造过程。例如:手机、电脑、太阳能电池板和玻璃窗。

等离子体工艺中会使用等离子体反应器。气体流量、蒸汽流量和压力在等离子体反应器中起着重要作用。进入反应器的气体流量和压力控制由流量控制器和压力控制器调节。流量控制器控制进入反应室的气体流量,在反应室气体被激发成等离子体,压力控制器将过量气体从反应室中排出,同时保持压力。

等离子体反应器的流量和压力控制

什么是等离子体?

物理学中的“等离子体”是:“由正离子和自由电子组成的高度电离气体。”因为离子和电子的离子化和复合是连续发生的,等离子体发出美丽的光。因此,等离子体也被称为物质的第四状态,区别于固体、液体和气体。

自然产生的等离子体:北极光 自然产生的等离子体有闪电、北极光以及太阳和其他恒星的核活动等。人类从等离子体的自然发生中吸取经验,并将其转化为今天用于许多工艺过程的技术。

人造等离子体有等离子灯、核聚变反应堆和普通荧光灯等。还有等离子体反应器。

等离子体反应器的流量和压力控制

等离子体可将涂层涂覆到硅片、玻璃和金属片的表面上。例如,芯片上的薄涂层可通过等离子体蚀刻工艺来构造。等离子体还可清洁和激活表面,在将两块材料粘合之前增强两者之间的粘合过程。

引入反应器的气体通过施加电力形成电离等离子体。对不同气体流量、反应器压力、温度和电力进行平衡调整,将气体转化成一道美丽的光,将其魔力传播到反应器内的材料上,即电离等离子体。气体流量和反应器压力的平衡设置通过质量流量控制器和电子压力控制器获得。

气相/层沉积 & 蚀刻技术

CVD, PVD, ALD, RIE, IBE, SAB是半导体、太阳能和其他涉及表面处理的行业制造工艺的缩写。此类过程通常在等离子体反应器中进行,采用气体混合物或蒸汽的等离子体。

沉积技术

  • CVD:化学气相沉积
  • PVD:物理气相沉积
  • ALD:原子层沉积
玻璃涂层:物理气相沉积示例 – PVD
笔记本电脑屏幕:化学气相沉积-CVD 示例 此类蒸汽和层沉积工艺旨在应用厚度在纳米到微米量级薄的涂层。大多数玻璃窗都有一层通过物理气相沉积(PVD)涂覆薄薄的防反射涂层。

您现在可能正在看的电脑显示器包含化学气相沉积(CVD)制成的数百万像素。

蚀刻技术

  • RIE 是反应离子蚀刻
  • IBE 是离子束蚀刻

此类蚀刻技术用于去除半导体芯片或传感器芯片表面中的选型区域。

表面活化键合-SAB

表面活化键合技术应用于传感器和电子电路板的制造。

等离子体反应器流量系统

与系统制造商合作,Bronkhorst通过提供完整的流量和压力控制系统为终端用户服务。

流量控制器将气体添加到反应室中,在反应室中气体被激发成等离子体,与所加材料发生预期反应。压力调节器起着重要作用。其将过量气体从反应器中排出,同时保持工艺压力。

在蒸发系统装置中,受控蒸发器模块(CEM)与液体流量控制器以及气体流量控制器相结合,向等离子体反应器提供蒸汽。其与CEM下方的气体流量控制器(可添加额外气体)一起为反应室创造优化的工艺条件,气体在反应室中被激发形成等离子体。

下方气体流量控制器用于气体吹扫,通常为氮气,用于在工艺之后从反应室中冲洗出任何不需要的气体。电子压力调节器将过量气体混合物排出反应室,同时保持过程中的压力。

配有液体和气体流量控制器的蒸发系统
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