半导体工艺腔室流场测试

信息概要

半导体工艺腔室流场测试是半导体制造过程中对工艺腔室内气流分布、压力、温度等参数进行系统性检测的关键环节。该测试旨在确保腔室内流场均匀性、稳定性和工艺一致性，从而提升芯片制造的良率和设备性能。

检测的重要性在于：流场不均匀可能导致沉积或刻蚀工艺偏差，影响晶圆表面均匀性；气体残留或湍流会引发颗粒污染，降低产品可靠性；精准的流场数据可为设备优化和工艺调试提供科学依据。

第三方检测机构通过标准化测试流程，为客户提供客观、准确的流场性能评估报告，涵盖气流速度分布、压力梯度、粒子浓度等核心指标，助力半导体设备厂商和晶圆厂实现工艺质量控制。

检测项目

• 气流速度分布均匀性
• 静压与动压梯度
• 湍流强度系数
• 气体停留时间
• 粒子浓度分布
• 温度场均匀性
• 气体置换效率
• 流线可视化分析
• 涡流区域识别
• 气体混合均匀度
• 腔室泄漏率
• 气体流量精度
• 压力波动幅度
• 气流方向一致性
• 颗粒沉降速率
• 化学残留物浓度
• 气流死角区域检测
• 气体扩散速率
• 层流与湍流过渡分析
• 反应气体分布均匀性

检测范围

• CVD工艺腔室
• PECVD反应腔
• 蚀刻工艺腔室
• ALD沉积腔室
• 离子注入腔体
• 扩散炉管腔体
• MOCVD反应器
• 溅射镀膜腔室
• 氧化炉腔体
• 快速热处理腔室
• 分子束外延腔室
• 电子束蒸发腔体
• 等离子清洗腔室
• 光刻胶处理腔体
• 晶圆传输模块
• 真空锁腔室
• 气体分配系统
• 尾气处理腔体
• 集群设备传输腔
• 晶圆预清洗腔室

检测方法

• 粒子图像测速法（PIV）：通过激光照射示踪粒子获取瞬时流场图像
• 热线风速仪测量：利用热敏电阻原理检测局部气流速度
• 压力扫描测试：多点压力传感器阵列监测腔室压力分布
• 烟雾可视化：注入示踪烟雾观察气流路径
• 激光多普勒测速（LDV）：非接触式测量特定点气流速度
• 质谱分析法：检测腔室内气体成分分布
• 红外热成像：监测温度场分布特性
• 粒子计数器检测：量化颗粒污染物浓度
• 计算流体力学模拟（CFD）：数值仿真与实测数据比对
• 示踪气体衰减法：测定气体置换效率
• 微压差传感器阵列：高精度压力场测绘
• 高速摄影分析：捕捉瞬态流场变化
• 石英晶体微量天平：测量颗粒沉积速率
• 气相色谱分析：检测反应气体分布均匀性
• 声学多普勒测速：适用于高压环境流速测量

检测仪器

• 三维粒子图像测速系统
• 热线风速仪
• 微压差传感器阵列
• 激光多普勒测速仪
• 高灵敏度粒子计数器
• 红外热像仪
• 四极杆质谱仪
• 气相色谱仪
• 高速摄像机系统
• 石英晶体微量天平
• 多通道数据采集系统
• 超声波风速计
• 烟雾发生器
• 激光诱导荧光检测仪
• 声学共振测速装置