在2022年的中國專利獎評選中,江蘇魯汶儀器股份有限公司(以下簡稱“魯汶儀器”)的發明專利“一種能夠調節內外壓差的氣相腐蝕腔體及利用其進行氣相腐蝕的方法”榮獲第二十三屆中國專利優秀獎。
中國專利優秀獎由國家知識產權局與世界知識產權組織共同評選,是我國專利界的重要獎項。本屆共評選出791項發明、實用新型專利優秀獎,魯汶儀器的發明專利榮獲表彰。

痕量金屬沾污檢測是在大硅片生產、集成電路制造、晶圓再生等領域必不可少的品質控制環節。氣相分解金屬沾污收集系統(Vapor Phase Decomposition,以下簡稱VPD)搭配電感耦合等離子體質譜儀(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,簡稱ICP-MS)是目前業界檢測痕量金屬沾污的主要手段。
為了兼顧工藝安全性與產能,VPD在結構設計上需要平衡諸多因素。VPD的第一道工序會產生HF、四氟化硅(SiF4)等劇毒氣體,因為需要通過氟化氫(HF)蒸汽在一個密閉的腔室里面腐蝕硅基晶圓的自然氧化層,才能從較為親水的硅晶圓表面用液態的掃描液收集金屬沾污。因此,腔室需要多次以高流量氮氣吹掃后,才可進行下一步工序。常規的氣相腐蝕腔室采用塑料材質,以兼容HF等腐蝕性蒸汽,但是塑料的韌性和機械強度較低,必須考慮到該塑料材質的腔室在工藝和大流量氮氣(>30SLM)吹掃過程中,不能因為腔室內外壓差導致形變而溢出HF等劇毒氣體。延長調壓時間雖可避免形變,但犧牲了產能。所以,如何快速平衡VPD吹掃時腔室內外壓差是本領域亟需解決的難題之一。
魯汶儀器本次獲獎的專利提出了一種智能調節氣相腐蝕腔內外壓差的腔體,通過腔體抽力控制裝置,實現腔室內外壓力平衡。通過采用該方法,氣相腐蝕腔在大流量氮氣吹掃過程中,能夠快速調節腔室內外壓差,提升了樣品處理速度,提高了產能,所以解決了安全和產能提升之間的矛盾,為VPD設備的優化迭代掃除了一大障礙。
此次魯汶儀器首次獲得國家專利優秀獎,是魯汶儀器在研發創新與知識產權保護工作上的一個里程碑。魯汶儀器將不斷求索、突破,持續為半導體產業帶來關鍵裝備與解決方案,助力行業的穩定發展。
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魯汶儀器致力于為12英寸及8英寸集成電路制造線提供先進的裝備和工藝解決方案。針對邏輯、存儲、功率器件、光學、微顯示等領域的關鍵工藝道次,魯汶儀器研發了一系列12英寸及8英寸等離子體刻蝕系統、薄膜沉積系統,以及氣相分解金屬沾污收集系統(VPD),為客戶提升產能、優化工藝提供穩定可靠的設備與完善的技術支持。