Diseño de sistemas para gases utilizados en la fabricación de semiconductores

A medida que el mercado de los semiconductores crece, los estándares de pureza y precisión se vuelven más estrictos. Uno de los factores determinantes en la calidad de la fabricación de semiconductores son los gases utilizados en el proceso. Estos gases desempeñan muchos roles en el proceso de fabricación, incluyendo:

Control de procesos de precisión

Prevención de la contaminación

Mejora de las propiedades metalúrgicas

Para realizar estos roles de manera efectiva, el sistema de suministro y distribución de gases debe ser eficiente. El diseño de los sistemas de manejo de gases utilizados en la fabricación de semiconductores debe estar respaldado por componentes robustos y ensamblajes personalizados para garantizar una producción confiable y de alta calidad de semiconductores.

Gases utilizados en la fabricación de semiconductores

El proceso de fabricación de semiconductores requiere el uso de diferentes gases en diferentes etapas del proceso.

Aunque gases comunes como nitrógeno, hidrógeno, argón y helio pueden usarse en su forma pura, ciertos procesos pueden requerir mezclas especializadas. Silanos o siloxanos, hexafluoruros, haluros e hidrocarburos son algunos de los gases especializados utilizados en la fabricación de semiconductores. Muchos de estos gases pueden ser peligrosos o altamente reactivos, creando desafíos en la selección y diseño de componentes para sistemas de gases.

Aquí hay algunos ejemplos:

El hidrógeno y el helio pueden filtrarse fácilmente de los sistemas de tuberías y uniones debido a su pequeño tamaño atómico y peso.

Los silanos son altamente inflamables y pueden combustarse espontáneamente (autoignición) en el aire.

El difluoruro de nitrógeno utilizado en las etapas de deposición, grabado y limpieza de la cámara se convierte en un gas invernadero potente cuando se filtra al ambiente.

El fluoruro de hidrógeno (gas de grabado) es altamente corrosivo para las tuberías metálicas.

El trimetilgallio y el amoníaco pueden ser difíciles de manejar; pequeñas fluctuaciones en sus requisitos de temperatura y presión pueden afectar el proceso de deposición.

Controlar las condiciones del proceso para minimizar los efectos negativos de estos gases debe ser una prioridad máxima durante el diseño del sistema. Es igual de importante utilizar componentes de la más alta calidad, como las válvulas diafragma AFK, durante el proceso de construcción.

Abordando los Desafíos del Diseño del Sistema

Los gases de grado semiconductora son en la mayoría de los casos de alta pureza y proporcionan condiciones inercias o mejoran reacciones en diferentes etapas del proceso de fabricación, como gases de etch y deposición. La fuga o contaminación de dichos gases puede tener efectos negativos. Por lo tanto, es crucial que los componentes del sistema utilizados sean herméticamente sellados y resistentes a la corrosión, además de tener un acabado superficial suave (pulido electrolítico) para asegurar que no haya posibilidad de contaminación y que se pueda mantener un nivel extremadamente alto de limpieza.

Además, algunos de estos gases se pueden calentar o enfriar para alcanzar las condiciones de proceso deseadas. Componentes bien aislados garantizan el control de temperatura, lo cual es crítico para el rendimiento eficiente del producto final.

Desde la entrada de origen hasta el punto de uso, la amplia gama de componentes de AFK respalda la ultra-alta pureza, temperatura, presión y control de flujo requeridos en las salas limpias de semiconductores y cámaras al vacío.

Sistemas Diseñados con Componentes de Calidad en Fábricas de Semiconductores

El papel de los componentes de calidad y la optimización del diseño es crucial para el control preciso y la fabricación segura de semiconductores. Los componentes utilizados deben ser robustos y libres de fugas para adaptarse a las diferentes condiciones de proceso requeridas en las distintas etapas de fabricación. Las válvulas, acopladores, reguladores, tuberías y brackets de sellado de alta calidad de AFK se caracterizan por las siguientes características:

Ultra-Alta Pureza

Selladores libres de fugas

Aislamiento controlado térmicamente

Control de presión

Resistencia a la Corrosión

Tratamiento de pulido electrolítico