În fabricarea semiconductorilor, gazele fac toate lucrările și laserele atrag toată atenția. În timp ce laserele fac modele de tranzistor în siliciu, gravura care depune mai întâi siliciul și descompune laserul pentru a face circuite complete este o serie de gaze. Nu este surprinzător faptul că aceste gaze, care sunt utilizate pentru a dezvolta microprocesoare printr-un proces în mai multe etape, sunt de înaltă puritate. Pe lângă această limitare, multe dintre ele au alte preocupări și limitări. Unele dintre gaze sunt criogene, altele sunt corozive, iar altele sunt foarte toxice.
În total, aceste limitări fac ca sistemele de distribuție a gazelor de fabricație pentru industria semiconductorilor să fie o provocare considerabilă. Specificațiile materiale sunt solicitante. În plus față de specificațiile materialelor, un tablou de distribuție a gazelor este o gamă electromecanică complexă de sisteme interconectate. Mediile în care sunt asamblate sunt complexe și suprapuse. Fabricarea finală are loc pe site ca parte a procesului de instalare. Lipirea orbitală ajută la îndeplinirea specificațiilor ridicate ale cerințelor de distribuție a gazelor, ceea ce face ca producția în medii strânse și provocatoare să fie mai ușor de gestionat.
Modul în care industria semiconductorilor folosește gaze
Înainte de a încerca să planifice fabricarea unui sistem de distribuție a gazelor, este necesar să se înțeleagă cel puțin elementele de bază ale producției de semiconductori. În centrul său, semiconductorii folosesc gaze pentru a depune solide aproape elementare pe o suprafață într-o manieră extrem de controlată. Aceste solide depuse sunt apoi modificate prin introducerea gazelor suplimentare, a laserelor, a gravurilor chimice și a căldurii. Pașii în procesul larg sunt:
Depunere: Acesta este procesul de creare a plafonului inițial de siliciu. Gazele precursoare de siliciu sunt pompate într -o cameră de depunere a vidului și formează napolitane de siliciu subțiri prin interacțiuni chimice sau fizice.
Fotolitografie: Secțiunea foto se referă la lasere. În spectrul de litografie ultravioletă extremă mai mare (EUV) utilizat pentru a face cele mai mari cipuri de specificații, un laser cu dioxid de carbon este utilizat pentru a grava circuitele microprocesorului în placă.
Gravură: În timpul procesului de gravare, gazul cu halogen-carbon este pompat în cameră pentru a activa și dizolva materialele selectate în substratul de siliciu. Acest proces gravură efectiv circuitele imprimate laser pe substrat.
Doping: Acesta este un pas suplimentar care schimbă conductivitatea suprafeței gravate pentru a determina condițiile exacte în care se desfășoară semiconductorul.
Recuperare: În acest proces, reacțiile dintre straturile de placă sunt declanșate de presiune și temperatură ridicate. În esență, finalizează rezultatele procesului anterior și creează procesorul finalizat în placă.
Curățarea camerei și a liniei: gazele utilizate în etapele anterioare, în special gravarea și dopajul, sunt adesea extrem de toxice și reactive. Prin urmare, camera de proces și liniile de gaz care alimentează trebuie să fie umplute cu gaze de neutralizare pentru a reduce sau elimina reacțiile nocive, apoi umplute cu gaze inerte pentru a preveni intruziunea oricăror gaze contaminante din mediul exterior.
Sistemele de distribuție a gazelor din industria semiconductorilor sunt adesea complexe din cauza numeroaselor gaze diferite implicate și a controlului strâns al fluxului de gaz, temperatura și presiunea care trebuie menținute în timp. Acest lucru este complicat în continuare de puritatea ultra-ridicată necesară pentru fiecare gaz din acest proces. Gazele utilizate în etapa anterioară trebuie să fie eliminate din linii și camere sau neutralizate altfel înainte de a începe următoarea etapă a procesului. Aceasta înseamnă că există un număr mare de linii specializate, interfețe între sistemul de tuburi sudate și furtunuri, interfețe între furtunuri și tuburi și regulatorii de gaze și senzori și interfețe între toate componentele menționate anterior și supapele și sistemele de etanșare concepute pentru a împiedica consumul natural de gaz natural.
În plus, exterioarele camerelor curate și gazele de specialitate vor fi echipate cu sisteme de alimentare cu gaze în vrac în medii cu curat și zone limitate specializate pentru a atenua orice pericole în caz de scurgere accidentală. Sudarea acestor sisteme de gaze într -un mediu atât de complex nu este o sarcină ușoară. Cu toate acestea, cu grijă, atenție la detalii și echipamentul potrivit, această sarcină poate fi îndeplinită cu succes.
Fabricarea sistemelor de distribuție a gazelor în industria semiconductorilor
Materialele utilizate în sistemele de distribuție a gazelor semiconductoare sunt extrem de variabile. Acestea pot include lucruri precum conductele metalice căptușite cu PTFE și furtunurile pentru a rezista gazelor extrem de corozive. Cel mai obișnuit material utilizat pentru conductele generale în industria semiconductorilor este oțelul inoxidabil de 316L - o variantă din oțel inoxidabil cu conținut scăzut de carbon. Când vine vorba de 316L față de 316, 316L este mai rezistent la coroziunea intergranulară. Aceasta este o considerație importantă atunci când aveți de -a face cu o serie de gaze extrem de reactive și potențial volatile care pot coroda carbonul. Sudarea 316L din oțel inoxidabil eliberează mai puține precipitații de carbon. De asemenea, reduce potențialul de eroziune a granițelor, ceea ce poate duce la coroziunea în suduri și la zonele afectate de căldură.
Pentru a reduce posibilitatea coroziunii conductelor care să conducă la coroziunea și contaminarea liniei de produse, 316L oțel inoxidabil sudat cu gaze de protecție cu argon pur și șine de sudură protejate cu gaze de tungsten este standardul în industria semiconductorilor. Singurul proces de sudare care oferă controlul necesar pentru menținerea unui mediu de înaltă puritate în conductele de proces. Sudarea orbitală automată este disponibilă numai în distribuția gazelor cu semiconductor
Timpul post: 18-2023 iulie