Conception de systèmes pour les gaz utilisés dans la fabrication de semi-conducteurs

À mesure que le marché des semi-conducteurs se développe, les normes de pureté et de précision deviennent plus strictes. L’un des facteurs déterminants de la qualité de la fabrication des semi-conducteurs réside dans les gaz utilisés dans le processus. Ces gaz jouent de nombreux rôles dans le processus de fabrication, notamment :

Contrôle de processus de précision

Prévention des contaminations

Amélioration des propriétés métallurgiques

Pour remplir efficacement ces rôles, le système d’approvisionnement et de distribution de gaz doit être efficace. La conception des systèmes de traitement des gaz utilisés dans la fabrication de semi-conducteurs doit être soutenue par des composants robustes et des assemblages personnalisés pour garantir une production fiable et de haute qualité de semi-conducteurs.

Gaz utilisés dans la fabrication de semi-conducteurs

Le processus de fabrication des semi-conducteurs nécessite l’utilisation de différents gaz à différentes étapes du processus.

Si les gaz courants tels que l’azote, l’hydrogène, l’argon et l’hélium peuvent être utilisés sous leur forme pure, certains procédés peuvent nécessiter des mélanges spécialisés. Les silanes ou siloxanes, les hexafluorures, les halogénures et les hydrocarbures sont quelques-uns des gaz spéciaux utilisés dans la fabrication de semi-conducteurs. Beaucoup de ces gaz peuvent être dangereux ou très réactifs, ce qui crée des défis dans la sélection et la conception des composants des systèmes à gaz.

Voici quelques exemples:

L'hydrogène et l'hélium peuvent facilement s'échapper des systèmes de tuyauterie et de raccords en raison de leur petite taille atomique et de leur petit poids.

Les silanes sont hautement inflammables et peuvent s’enflammer spontanément (s’auto-enflammer) dans l’air.

Le difluorure d'azote utilisé lors des étapes de dépôt, de gravure et de nettoyage des chambres devient un puissant gaz à effet de serre lorsqu'il s'échappe dans l'environnement.

Le fluorure d'hydrogène (gaz de gravure) est très corrosif pour les canalisations métalliques.

Le triméthylgallium et l'ammoniac peuvent être difficiles à manipuler : de petites fluctuations de leurs exigences de température et de pression peuvent affecter le processus de dépôt.

Le contrôle des conditions de procédé afin de minimiser les effets négatifs de ces gaz doit être une priorité absolue lors de la conception du système. Il est tout aussi important d'utiliser des composants de la plus haute qualité tels que les vannes à membrane AFK pendant le processus de construction.

Relever les défis de conception de systèmes

Les gaz de qualité semi-conducteur sont dans la plupart des cas d'une grande pureté et fournissent des conditions inertes ou améliorent les réactions à différentes étapes du processus de fabrication, telles que les gaz de gravure et de dépôt. Une fuite ou une contamination de ces gaz peut avoir des effets négatifs. Par conséquent, il est essentiel que les composants du système utilisés soient hermétiquement fermés et résistants à la corrosion ainsi qu'une finition de surface lisse (polissage électrolytique) afin de garantir qu'il n'y a aucune possibilité de contamination et qu'un niveau de propreté extrêmement élevé puisse être maintenu.

De plus, certains de ces gaz peuvent être chauffés ou refroidis pour obtenir les conditions de procédé souhaitées. Des composants bien isolés assurent le contrôle de la température, ce qui est essentiel pour une performance efficace du produit final.

De l'entrée de la source au point d'utilisation, la large gamme de composants d'AFK prend en charge le contrôle de très haute pureté, de température, de pression et de débit requis dans les salles blanches et les chambres à vide pour semi-conducteurs.

Systèmes conçus avec des composants de qualité dans les usines de semi-conducteurs

Le rôle des composants de qualité et de l’optimisation de la conception est essentiel au contrôle précis et à la fabrication sûre des semi-conducteurs. Les composants utilisés doivent être robustes et étanches pour s'adapter aux différentes conditions de processus requises aux différentes étapes de fabrication. Les vannes, raccords, régulateurs, tuyauteries et supports d'étanchéité de haute qualité d'AFK se caractérisent par les caractéristiques suivantes :

Ultra-haute pureté

Joints sans fuite

Isolation à température contrôlée

Controle de la pression

Résistance à la corrosion

Traitement de polissage électrolytique