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Hello，大家好，今天我们来聊聊芯片制造工艺中常见的气体–Helium。
▌Helium的定义
Helium:中文名为氦气，符号为He，无色无味，不可燃气体。化学性质不活泼，通常状态下不与其它元素或化合物进行反应。
Helium（氦气）是一种具有良好的热传导性的惰性气体，非常适合用来在真空环境下控制Wafer（晶圆）的温度。
▌Helium对Wafer的用途
Helium（氦气）是用来冷却Wafer（晶圆）的温度的。Wafer（晶圆） 温度分布是决定工艺均匀性的重要参数。在真空环境下（工艺反应腔内），需要良热传导物质来控制Wafer（晶圆）的温度。
为了更好的控制温度，必须保持Wafer背面Helium一定的压力，同时就需要ESC（静电吸附盘）产生的均匀的吸附力来平衡Helium的压力。因此设备上为了更好的监控背面Helium的压力，实际上只需要控制Helium 背面的压力即可，同时监控Helium的流量（即泄漏量）。当Wafer背面Helium流量大于一定数值时，就会发生背Helium故障。
▌Back Helium Error的故障分析
故障原因可从以下方面进行分析:
1.Helium供应系统有问题 (Facility supply pressure, control valve, He line, He UPC)。
2.ESC相关硬件损坏 (ESC power supply, ESC，Surface condition，ESC Leak)。
3.机械传送位置问题 (arm leveling, robot motion, calibrate position, TM environment, Pin lifter)。
4.软件参数设定错误 或者不是最优设定(ESC configure, He configure setting, UPC PID setting)。
5.产品晶圆本身原因，或生产过程中的工艺流程不合理 (product wafer condition, process clean WAC)。
▌Helium的由来
Helium因为高导热性，所以是半导体中不可或缺的气体，基于半导体的电动汽车零部件占汽车制造成本的 35%，到 2030 年，随着其他零部件变得更加实惠，它们可能占制造成本的一半。在美国，氦气的最大用途（30%）用于医疗保健，主要是磁共振成像（MRI）、分析和实验室应用（17%）以及工程和科学应用（6%）。如果没有从石油和天然气运营以及天然气加工中回收的氦气，芯片的工厂将无法运营。由于液化气态氦所需的冷却、其有限的可用性、从天然气中分离氦的困难过程以及其存储要求，它可能很昂贵。数百万年来，放射性衰变导铀岩将氦分散到这些腔室中，大多数已知的氦储量都是偶然发现的。
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