Kluczowa rola systemów dystrybucji gazów w produkcji w przemyśle półprzewodnikowym!

W procesie wytwarzania półprzewodników, gazy wykonują całą pracę, a lasery zdobywają całą uwagę. Podczas gdy lasery rysują wzory tranzystorów na krzemu, początkowe zdeponowanie krzemu i rozkładanie go przez laser, aby utworzyć kompletny obwód, to seria gazów. Nie dziwi, że te gazy, które są wykorzystywane do opracowywania mikroprocesorów w wieloetapowym procesie, są wysokiej czystości. Oprócz tej ograniczonej cechy, wiele z nich ma inne troski i ograniczenia. Niektóre z tych gazów są kriogeniczne, inne są korozyjne, a jeszcze inne są wysoce toksyczne.

W sumie, te ograniczenia czynią z produkcji systemów dystrybucji gazu dla przemysłu półprzewodnikowego spore wyzwanie. Specyfikacje materiałów są wymagające. Oprócz specyfikacji materiałów, tablica dystrybucyjna gazu to złożony elektromechaniczny układ połączonych systemów. Środowiska, w których są montowane, są złożone i nachodzące na siebie. Ostateczne fabrykowanie następuje na miejscu jako część procesu instalacji. Złącza orbitalne pomagają spełnić wysokie wymagania dotyczące dystrybucji gazów, jednocześnie ułatwiając produkcję w ciasnych i trudnych środowiskach.

Jak gazy są wykorzystywane w przemyśle półprzewodnikowym

Przed próbą zaplanowania produkcji systemu dystrybucji gazu konieczne jest zrozumienie przynajmniej podstaw produkcji półprzewodników. W swej istocie, półprzewodniki wykorzystują gazy do osadzania niemal czystych ciał stałych na powierzchni w sposób wysoko kontrolowany. Te osadzone ciała stałe są następnie modyfikowane przez wprowadzenie dodatkowych gazów, lasery, chemikalii etczących i ciepła. Etapy szerokiego procesu to:

Osadzanie: Jest to proces tworzenia początkowego krążka krzemowego. Precursorowe gazy krzemowe są pompowane do komory osadzania w próżni i tworzą cienkie krążki krzemowe za pomocą interakcji chemicznych lub fizycznych.

Fotolitografia: Sekcja foto odnosi się do laserów. W fotolitografii ekstremalnie ultrafioletowej (EUV) stosowanej do produkcji chipów najwyższej specyfikacji, laser dwutlenku węgla jest używany do nanoszenia obwodu mikroprocesorowego na krążek.

Grawerowanie: Podczas procesu grawerowania, gaz halogenowokarbonowy jest wpuszczany do komory, aby aktywować i rozpuszczać wybrane materiały w podłożu krzemu. Ten proces efektywnie wycinuje drukowane laserowo układy elektroniczne na podłożu.

Dopowanie: To dodatkowy krok, który zmienia przewodnictwo dopowanego powierzchni, aby ustalić dokładne warunki, przy których półprzewodnik przewodzi prąd.

Analityka: W tym procesie reakcje między warstwami płytki są wyzwalane przez zwiększone ciśnienie i temperaturę. Istotnie, kończy on wyniki poprzedniego procesu i tworzy ostateczny procesor na płytki.

Czyszczenie komory i linii: Gazy używane w poprzednich krokach, zwłaszcza w etczaniu i dopowaniu, są często bardzo toksyczne i reaktywne. Dlatego komora procesowa oraz linie gazowe zasilające ją muszą być wypełnione gazami neutralizującymi, aby zmniejszyć lub wyeliminować szkodliwe reakcje, a następnie wypełnione gazami bezczynnymi, aby zapobiec przedostawaniu się jakichkolwiek gazów zanieczyszczających z zewnętrznych środowisk.

Systemy dystrybucji gazu w przemyśle półprzewodnikowym są często złożone ze względu na wiele różnych gazów zaangażowanych oraz surowe kontrolowanie przepływu gazu, temperatury i ciśnienia, które muszą być utrzymywane w czasie. Sytuacja staje się jeszcze bardziej skomplikowana z powodu wymaganej ultra-wysokiej czystości każdego gazu używanego w procesie. Gazy zastosowane w poprzednim kroku muszą zostać wywietlone z linii i komor lub inaczej zneutralizowane przed rozpoczęciem następnego etapu procesu. Oznacza to, że istnieje duża liczba specjalistycznych linii, interfejsów między systemami rurociągów spawanych a gumowych, interfejsów między gumowymi rurkami a regulatorami gazu i czujnikami, jak również interfejsów między wszystkimi wcześniej wspomnianymi elementami a zaworami i systemami pieczętującymi zaprojektowanymi tak, aby zapobiec kontaminacji rurociągów przez zamianę źródeł gazu naturalnego.

Ponadto, zewnętrzne pomieszczenia czyste i gazy specjalistyczne będą wyposażone w systemy dostawy gazów w dużych objętościach w środowiskach czystych i specjalistycznych ograniczonych przestrzeniach, aby zmniejszyć wszelkie zagrożenia w przypadku przypadkowego wycieku. Spawanie tych systemów gazowych w tak skomplikowanym środowisku nie jest łatwym zadaniem. Jednakże, za pomocą odpowiedniej staranności, uwagi na detalach i właściwego sprzętu, to zadanie może zostać pomyślnie wykonane.

Produkcja systemów dystrybucji gazowej w przemyśle półprzewodnikowym

Materiały używane w systemach dystrybucji gazów półprzewodnikowych są bardzo zróżnicowane. Mogą obejmować rzeczy takie jak rury i śrubki metalowe wyłożone PTFE, aby oprzeć się działaniu wyjątkowo korozynnych gazów. Najczęściej stosowanym materiałem do ogólnej rurki w przemyśle półprzewodnikowym jest stal nierdzewna 316L - odmiana stali nierdzewnej o niskim contentsie węgla. Gdy chodzi o porównanie 316L z 316, 316L jest bardziej odporna na korozję międ międ graniczną. Jest toważne rozważenie przy pracy z szerokim zakresem gazów reaktywnych i potencjalnie niebezpiecznych, które mogą korodoować węgiel. Spawanie stali nierdzewnej 316L powoduje mniejsze wydzielanie się węglowych osadów. Redukuje to również ryzyko erozji granic ziarnistych, co może prowadzić do punktowej korozji w spawach i strefach podległych wpływowi cieplnemu.

Aby zmniejszyć możliwość korozyji rurek prowadzącej do korozyji i zanieczyszczenia linii produkcyjnej, standardem w przemyśle półprzewodnikowym jest spawanie stali nierdzewnej 316L z użyciem czystego gazu osłonowego argonu i szyn spawania tlenku wolframu z gazem osłonowym. Jedyne rozwiązanie spawalnicze, które zapewnia kontrolę niezbędną do utrzymania środowiska o wysokiej czystości w rurociągach procesowych. Automatyczne spawanie orbitalne zapewnia tylko powtarzalną kontrolę procesu niezbędną do wykonania spoiny w produkcji systemów dystrybucji gazów w przemyśle półprzewodnikowym. Fakt, że zamknięte głowice spawalnicze mogą dostosować się do zatłoczonych i trudnych przestrzeni na skomplikowanych skrzyżowaniach między obszarami procesowymi, jest istotną zaletą tego procesu.

Shenzhen Wofei Technology Co., Ltd, z ponad 10-letnim doświadczeniem w dostawie gazów przemysłowych i specjalistycznych, materiałów, systemów dostawy gazów oraz inżynierii gazowej dla rynków półprzewodników, LED, DRAM i TFT-LCD, możemy zapewnić Ci materiały niezbędne do wprowadzenia Twoich produktów na czoło przemysłu. Możemy nie tylko dostarczyć szeroki zakres zaworów i łączy dla specjalistycznych gazów elektronicznych półprzewodnikowych, ale również projektować instalacje gazowe i montaż urządzeń dla naszych klientów.