半导体工艺腔体流场检测

信息概要

半导体工艺腔体流场检测是半导体制造过程中对工艺腔体内气体流动状态进行准确分析的关键环节。该检测通过评估流场均匀性、气体分布稳定性等参数，确保芯片制造工艺的可靠性和一致性，直接影响晶圆加工的良率和性能。

检测的重要性体现在：优化腔体设计、减少颗粒污染、提高沉积/刻蚀均匀性，同时满足半导体设备厂商和晶圆厂对工艺重复性的严苛要求。第三方检测可提供客观数据支撑，帮助客户通过ISO 14644、SEMI标准等认证。

检测项目

• 流速分布均匀性
• 气体压力梯度
• 湍流强度系数
• 粒子传输轨迹
• 温度场均匀性
• 气体停留时间
• 涡流形成区域
• 质量流量一致性
• 边界层厚度
• 气体混合效率
• 回流区分布
• 压力波动幅度
• 流线型态可视化
• 气体扩散速率
• 驻点位置检测
• 气体浓度梯度
• 表面剪切应力
• 瞬态流动稳定性
• 气体置换效率
• 流场对称性分析

检测范围

• CVD反应腔
• PVD溅射腔
• ALD沉积腔
• 干法刻蚀腔
• 离子注入腔
• 外延生长腔
• 氧化扩散炉
• 快速退火腔
• 等离子清洗腔
• MOCVD反应器
• 分子束外延腔
• 光刻胶处理腔
• 晶圆预清洗腔
• 原子层刻蚀腔
• 气相沉积腔
• 低压化学沉积腔
• 高密度等离子体腔
• 电子束蒸发腔
• 磁控溅射腔
• 热蒸发镀膜腔

检测方法

• 粒子图像测速法（PIV）：通过追踪示踪粒子获取二维/三维流速场
• 激光多普勒测速（LDV）：非接触式测量局部点流速
• 热线风速计：高频响应测量湍流特性
• 压力敏感涂料（PSP）：全场压力分布可视化
• 计算流体动力学模拟（CFD）：数值仿真与实验数据比对
• 烟雾示踪法：定性观测流线走向
• 热膜风速计：测量近壁面流动特性
• 质谱分析法：气体组分浓度分布检测
• 红外热成像：温度场非接触测量
• 超声波风速仪：穿透式流速测量
• 纹影摄影术：密度梯度场可视化
• 共振荧光检测：特定气体组分追踪
• 微压差传感器阵列：多点压力同步采集
• 石英晶体微量天平：颗粒沉积速率测量
• 气相色谱法：残留气体成分分析

检测仪器

• 三维PIV系统
• 激光多普勒测速仪
• 高速摄像机
• 热线风速仪
• CFD仿真软件
• 红外热像仪
• 质谱分析仪
• 超声波流量计
• 纹影光学系统
• 气相色谱仪
• 粒子计数器
• 微压差传感器
• 热膜风速计
• 石英晶体微天平
• 共振荧光检测器