Критическая роль систем распределения газов в производстве в полупроводниковой промышленности!

В процессе производства полупроводников газы выполняют всю работу, а лазеры привлекают всё внимание. Хотя лазеры действительно наносят узор транзисторов на кремний, первичное нанесение кремния и разрушение лазера для создания полных цепей — это серия газов. Неудивительно, что эти газы, которые используются для разработки микропроцессоров через многоступенчатый процесс, имеют высокую чистоту. Помимо этого ограничения, у многих из них есть другие проблемы и ограничения. Некоторые газы являются криогенными, другие — коррозионно-активными, а ещё некоторые — высоко токсичными.

В целом, эти ограничения делают производство систем газораспределения для полупроводниковой промышленности серьезным вызовом. Требования к материалам очень высоки. Помимо спецификаций материалов, система газораспределения представляет собой сложный электромеханический массив взаимосвязанных систем. Условия их сборки являются сложными и пересекающимися. Финальная сборка происходит на месте как часть процесса установки. Орбитальная сварка помогает соответствовать высоким требованиям газораспределительных систем, а также облегчает выполнение работ в тесных и сложных условиях.

Как используются газы в полупроводниковой промышленности

Прежде чем приступить к планированию производства системы газораспределения, необходимо хотя бы немного разобраться в основах производства полупроводников. По сути, полупроводники используют газы для нанесения почти чистых твердых веществ на поверхность в высокой степени контроля. Эти отложенные твердые вещества затем модифицируются путем введения дополнительных газов, лазеров, химических травителей и тепла. Этапы общей процедуры такие:

Нанесение: Это процесс создания начального кремниевого пластинчатого материала. В предварительные газы закачивается кремний в вакуумную камеру нанесения, где образуются тонкие кремниевые пластины через химические или физические взаимодействия.

Фотолитография: Секция фото относится к лазерам. В более сложной экстремальной ультрафиолетовой литографии (EUV), используемой для производства самых современных чипов, применяется лазер углекислого газа для выжигания микропроцессорной схемы на пластине.

Этчинг: Во время процесса этчинга в камеру подается галоген-углеродный газ для активации и растворения выбранных материалов в кремниевом субстрате. Этот процесс эффективно гравирует лазерную печать цепей на субстрат.

Допирование: Это дополнительный шаг, который изменяет проводимость отetched поверхности для определения точных условий, при которых полупроводник проводит ток.

Отжиг: В этом процессе реакции между слоями пластины вызываются повышенным давлением и температурой. По сути, он завершает результаты предыдущего процесса и создает готовый процессор на пластине.

Очистка камеры и линий: газы, используемые на предыдущих этапах, особенно при травлении и легировании, часто являются высоко токсичными и реактивными. Поэтому процессорная камера и подающие её газовые линии должны быть заполнены нейтрализующими газами для уменьшения или устранения вредных реакций, а затем заполнены инертными газами для предотвращения проникновения загрязняющих газов из внешней среды.

Системы распределения газа в полупроводниковой промышленности часто являются сложными из-за большого количества различных газов, а также необходимой точной регулировки потока газа, температуры и давления, которые должны поддерживаться в течение длительного времени. Это осложняется еще больше ультравысокой чистотой, требуемой для каждого газа в процессе. Газы, использованные на предыдущем этапе, должны быть удалены из трубопроводов и камер или иным образом нейтрализованы перед началом следующего этапа процесса. Это означает, что существует большое количество специализированных линий, интерфейсов между сваренными трубными системами и шлангами, интерфейсов между шлангами и трубками, регуляторами газа и датчиками, а также интерфейсов между всеми вышеупомянутыми компонентами и клапанами и системами уплотнения, предназначенными для предотвращения загрязнения трубопроводов природного газа.

Кроме того, наружные чистые помещения и специальные газы будут оснащены системами подачи больших объемов газа в чистых помещениях и специализированных закрытых зонах для минимизации любых рисков при случайном утечке. Сварка этих газовых систем в такой сложной среде — непростая задача. Однако с вниманием к деталям и правильным оборудованием эта задача может быть успешно выполнена.

Производство систем распределения газа в полупроводниковой промышленности

Материалы, используемые в системах распределения газа для полупроводников, весьма разнообразны. Они могут включать такие элементы, как металлические трубы и шланги с внутренним покрытием из ПТФЭ, устойчивые к высокоагрессивным газам. Наиболее распространенным материалом для общего назначения трубопроводов в полупроводниковой промышленности является нержавеющая сталь 316L — вариант стали с низким содержанием углерода. При сравнении 316L и 316, 316L более устойчива к межкристаллической коррозии. Это важный фактор при работе с широким спектром высокоактивных и потенциально нестабильных газов, которые могут вызывать коррозию углерода. При сварке нержавеющей стали 316L выделяется меньше углеродсодержащих примесей. Это также снижает вероятность эрозии зон межкристаллических границ, что может привести к точечной коррозии в местах сварки и зонах термического влияния.

Чтобы снизить вероятность коррозии трубопроводов, приводящей к коррозии и загрязнению линий продукции, стандартом в полупроводниковой промышленности является сварка нержавеющей стали 316L с использованием чистого аргона как защитного газа и метода тунгsten инертного газового сваривания. Единственный процесс сварки, который обеспечивает необходимый контроль для поддержания высокочистой среды в технологических трубопроводах. Автоматическая орбитальная сварка предоставляет только повторяемый процесс контроля, необходимый для завершения сварки при изготовлении систем распределения газа в полупроводниковой промышленности. Факт того, что закрытые орбитальные головки для сварки могут работать в тесных и сложных пространствах на сложных перекрестках между технологическими зонами, является значительным преимуществом данного процесса.

Компания Shenzhen Wofei Technology Co., Ltd обладает более чем 10-летним опытом в поставках промышленных и специальных газов, материалов, систем подачи газа и газовой инженерии для рынков полупроводников, светодиодов, DRAM и TFT-LCD. Мы можем предоставить вам материалы, необходимые для того, чтобы вывести ваши продукты на передний край отрасли. Мы не только предлагаем широкий ассортимент кранов и фитингов для специальных газов электронной промышленности, но также разрабатываем газовые трубопроводы и осуществляем монтаж оборудования для наших клиентов.