W produkcji półprzewodnikowej gazy wykonują całą pracę, a lasery zwracają całą uwagę. Podczas gdy lasery wykonują wzory tranzystorowe trawienia w krzemion, trawienie, które najpierw osadza krzem i rozkłada laser, aby wykonać pełne obwody, jest serią gazów. Nic dziwnego, że gazy te, które są wykorzystywane do rozwijania mikroprocesorów poprzez wieloetapowy proces, mają wysoką czystość. Oprócz tego ograniczenia wiele z nich ma inne obawy i ograniczenia. Niektóre gazy są kriogeniczne, inne są żrące, a jeszcze inne są bardzo toksyczne.
Podsumowując, ograniczenia te sprawiają, że produkcja systemów dystrybucji gazu dla przemysłu półprzewodników stanowi znaczne wyzwanie. Wymagane są specyfikacje materialne. Oprócz specyfikacji materiału układ rozkładu gazu jest złożonym elektromechanicznym układem systemów połączonych. Środowiska, w których są zmontowane, są złożone i nakładające się na siebie. Ostateczne wytwarzanie odbywa się na miejscu w ramach procesu instalacji. Spawanie orbitalne pomaga spełnić wymagania dotyczące dystrybucji gazu o wysokiej specyfikacji, jednocześnie zwiększając produkcję w ścisłych i trudnych środowiskach.
Jak gazy są stosowane w przemyśle półprzewodników
Przed próbą zaplanowania produkcji systemu dystrybucji gazu konieczne jest zrozumienie przynajmniej podstaw produkcji półprzewodników. U podstaw półprzewodników wykorzystują gazy do odkładania prawie elementów stałych na powierzchni w wysoce kontrolowany sposób. Te zdeponowane ciała stałe są następnie modyfikowane poprzez wprowadzenie dodatkowych gazów, laserów, tajników chemicznych i ciepła. Kroki w szerokim procesie to:
Zezwolenie: Jest to proces tworzenia początkowego wafla krzemowego. Gazy prekursorowe krzemu jest pompowane do komory osadzania próżniowego i tworzą cienkie płytki krzemowe poprzez interakcje chemiczne lub fizyczne.
Fotolitografia: sekcja zdjęć odnosi się do laserów. W wyższym spektrum ekstremalnym litografii ultrafioletowej (EUV) stosowanej do tworzenia najwyższych układów specyfikacji laser dwutlenku węgla służy do wycięcia obwodu mikroprocesora w płytce.
Trawienie: Podczas procesu trawienia gaz halogenowy węglowy jest pompowany do komory w celu aktywacji i rozpuszczania wybranych materiałów w podłożu krzemu. Proces ten skutecznie graweruje obwód wydrukowany laserowo na podłożu.
Doping: Jest to dodatkowy krok, który zmienia przewodność wytrawionej powierzchni w celu ustalenia dokładnych warunków, w których prowadzi półprzewodnik.
Wyżarzanie: W tym procesie reakcje między warstwami waflowymi są wywoływane przez podwyższone ciśnienie i temperaturę. Zasadniczo finalizuje wyniki poprzedniego procesu i tworzy sfinalizowany procesor w płytce.
Czyszczenie komory i linii: gazy stosowane w poprzednich etapach, zwłaszcza trawienie i domieszkowanie, są często wysoce toksyczne i reaktywne. Dlatego komora procesowa i karmiące jej linie gazowe muszą być wypełnione gazami neutralizującymi w celu zmniejszenia lub wyeliminowania szkodliwych reakcji, a następnie wypełnionych gazami obojętnymi, aby zapobiec wtargnięciu jakichkolwiek zanieczyszczających gazów z zewnętrznego środowiska.
Systemy dystrybucji gazu w przemyśle półprzewodników są często złożone ze względu na wiele różnych gapów i ścisłą kontrolę przepływu gazu, temperatury i ciśnienia, które należy utrzymać z czasem. Jest to dodatkowo komplikowane przez ultra wysoką czystość wymaganą dla każdego gazu w tym procesie. Gazy użyte w poprzednim kroku muszą być wypłukiwane z linii i komory lub w inny sposób zneutralizowane przed rozpoczęciem następnego etapu procesu. Oznacza to, że istnieje duża liczba wyspecjalizowanych linii, interfejsów między układami i wężem rurkowym, interfejsami między wężem a rurkami oraz regulatorami i czujnikami gazu, a także interfejsów między wymienionymi wcześniej komponentami, zaworami oraz systemami uszczelnienia zaprojektowanymi w celu zapobiegania przemieszczeniu zaopatrzenia w gazociągu.
Ponadto gazy zewnętrzne i specjalne będą wyposażone w systemy zasobów gazowych w środowiskach czystych i specjalistycznych obszarach ograniczonych, aby złagodzić wszelkie zagrożenia w przypadku przypadkowego wycieku. Spawanie tych systemów gazowych w tak złożonym środowisku nie jest łatwym zadaniem. Jednak z ostrożnością, dbałością o szczegóły i odpowiedni sprzęt to zadanie można wykonać pomyślnie.
Produkcja systemów dystrybucji gazów w branży półprzewodników
Materiały stosowane w systemach dystrybucji gazu półprzewodnikowego są bardzo zmienne. Mogą zawierać takie rzeczy, jak metalowe rury i węże wyłożone PTFE, aby odporić na wysoce korozyjne gazy. Najczęstszym materiałem stosowanym do rur ogólnego w przemyśle półprzewodników jest 316L ze stali nierdzewnej - wariant ze stali nierdzewnej o niskiej zawartości węgla. Jeśli chodzi o 316L w porównaniu z 316, 316L jest bardziej odporny na korozję międzykrystaliczną. Jest to ważna uwaga w przypadku szeregu wysoce reaktywnych i potencjalnie lotnych gazów, które mogą korodować węgiel. Spawanie stali nierdzewnej 316L uwalnia mniej osadów węglowych. Zmniejsza także potencjał erozji granicy ziarna, co może prowadzić do korozji wżerowej w spoinach i stref dotkniętych ciepłem.
Aby zmniejszyć możliwość korozji rurowej prowadzącej do korozji i zanieczyszczenia linii produktu, stal nierdzewna 316L spawana z czystym gazem osłonowym argonowym i szynami spawanymi z osłonami gazu wolframowego jest standardem w przemyśle półprzewodników. Jedyny proces spawania, który zapewnia kontrolę potrzebną do utrzymania środowiska o wysokiej czystości w procesie. Zautomatyzowane spawanie orbitalne zapewnia jedynie powtarzalną kontrolę procesu potrzebną do wypełnienia spoiny w produkcji systemów dystrybucji gazu półprzewodnikowego. Fakt, że zamknięte głowice spoiny orbitalnej mogą pomieścić zatłoczone i trudne przestrzenie na złożonych skrzyżowaniach między obszarami procesowymi, jest znaczącą zaletą tego procesu.
Shenzhen Wofei Technology Co., Ltd, z ponad 10-letnim doświadczeniem w dostawach gazów przemysłowych i specjalistycznych, materiałach, systemach dostaw gazu i inżynierii gazowej na rynki półprzewodników, LED, DRAM i TFT-LCD, możemy zapewnić materiały niezbędne do przeniesienia produktów do przewagi branży. Możemy nie tylko dostarczyć szeroką gamę zaworów i złączek do elektronicznych gazów specjalistycznych półprzewodnikowych, ale także projektowanie rur gazowych i instalacji sprzętu dla naszych klientów.
Czas po: 31-2023 lipca