半導体製造に使用されるガスのシステム設計

半導体市場が成長するにつれて、純度と精度に関する基準がますます厳しくなっています。半導体製造の品質を左右する要因の一つは、プロセスで使用されるガスです。これらのガスは製造プロセスにおいて多くの役割を果たします。その役割には次の通りがあります：

精密プロセス制御

汚染防止

冶金特性の向上

これらの役割を効果的に遂行するために、ガス供給および配管システムは効率的である必要があります。半導体製造に使用されるガス処理システムの設計は、信頼性があり高品質な半導体生産を確保するために、堅牢な部品とカスタマイズされたアセンブリによってサポートされなければなりません。

半導体製造に使用されるガス

半導体を製造するプロセスでは、プロセスの異なる段階で異なるガスを使用する必要があります。

窒素、水素、アルゴン、ヘリウムなどの一般的なガスは純粋な形で使用できますが、特定のプロセスでは専用の混合ガスが必要になる場合があります。シリル化合物やシリクサノイド、六フッ化物、ハロゲン化物、炭化水素は、半導体製造に使用される一部の特殊ガスです。これらのガスの多くは危険であったり、非常に反応性が高かったりして、ガスシステムの部品選定と設計に課題をもたらします。

以下はその例です：

水素やヘリウムは原子サイズと重量が小さいため、配管や継手から容易に漏れ出すことがあります。

シリル化合物は非常に引火性が高く、空気中で自発的に燃焼（自己点火）する可能性があります。

薄膜形成、エッチング、チャンバクリーニングの各段階で使用される二氟化窒素は、環境中に漏洩すると強力な温室効果ガスになります。

フッ化水素（エッチングガス）は金属配管に対して非常に腐食性が強いです。

トリメチルガリウムとアンモニアは取り扱いが難しい場合があります。温度や圧力要件の小さな変動でも薄膜形成プロセスに影響を与える可能性があります。

これらのガスによる悪影響を最小限に抑えるために、プロセス条件を制御することがシステム設計時の最優先事項である。また、AFK ディアフラムバルブなどの最高品質の部品を使用することも同様に重要である。

システム設計の課題への対応

半導体グレードのガスは、多くの場合高純度であり、製造プロセスの異なる段階で非活性環境を提供したり、反応を促進したりします（例えばエッチングや堆積ガス）。このようなガスが漏れたり汚染されたりすると、負の影響を与える可能性があります。したがって、使用するシステム部品が完全に密封されており、耐食性があり、滑らかな表面仕上げ（電解研磨）が施されていることが極めて重要であり、これにより汚染の可能性を排除し、非常に高い清浄度を維持できるのです。

さらに、これらのガスの一部は加熱または冷却されて所望のプロセス条件を達成できます。高性能な断熱部品は、最終製品の効率的な性能にとって重要な温度管理を確保します。

ソース入口から使用地点まで、AFKの幅広い部品群は、半導体クリーンルームや真空チャンバーで必要な超高度純度、温度、圧力、流量制御をサポートします。

半導体工場における高品質部品を使用したシステム設計

高品質な部品と設計の最適化は、半導体の精密な制御と安全な製造において極めて重要です。使用される部品は、製造工程の異なる段階で必要な変動するプロセス条件に適合するために、堅牢で漏れがない必要があります。AFKの高品質なバルブ、フィッティング、レギュレータ、配管、シールブラケットには次の特徴があります：

超高純度

漏れのないシール

温度管理型断熱材

圧力制御

腐食に強い

電解研磨処理