Industri sistem distribusi gas di industri semikonduktor Indonesia

Dalam fabrikasi semikonduktor, gas melakukan seluruh pekerjaan dan laser mendapatkan semua perhatian. Meskipun laser mengetsa pola transistor ke dalam silikon, pengetsaan yang pertama kali menyimpan silikon dan memecah laser untuk membuat rangkaian lengkap adalah serangkaian gas. Tidak mengherankan jika gas-gas yang digunakan untuk mengembangkan mikroprosesor melalui proses multi-tahap ini memiliki kemurnian yang tinggi. Selain keterbatasan ini, banyak di antara mereka yang mempunyai kekhawatiran dan keterbatasan lain. Beberapa gas bersifat kriogenik, yang lain bersifat korosif, dan yang lainnya sangat beracun.

Secara keseluruhan, keterbatasan ini membuat sistem distribusi gas manufaktur untuk industri semikonduktor menjadi tantangan yang besar. Spesifikasi material sangat menuntut. Selain spesifikasi material, susunan distribusi gas adalah susunan elektromekanis kompleks dari sistem yang saling berhubungan. Lingkungan tempat mereka berkumpul sangatlah kompleks dan tumpang tindih. Fabrikasi akhir dilakukan di lokasi sebagai bagian dari proses instalasi. Penyolderan orbital membantu memenuhi persyaratan distribusi gas dengan spesifikasi tinggi sekaligus membuat manufaktur di lingkungan yang ketat dan menantang menjadi lebih mudah dikelola.

Bagaimana industri semikonduktor menggunakan gas

Sebelum mencoba merencanakan pembuatan sistem distribusi gas, setidaknya perlu dipahami dasar-dasar pembuatan semikonduktor. Pada intinya, semikonduktor menggunakan gas untuk mengendapkan padatan berelemen dekat pada permukaan dengan cara yang sangat terkontrol. Padatan yang diendapkan ini kemudian dimodifikasi dengan memasukkan gas tambahan, laser, bahan kimia etsa, dan panas. Langkah-langkah dalam proses yang luas adalah:

Deposisi: Ini adalah proses pembuatan wafer silikon awal. Gas prekursor silikon dipompa ke dalam ruang pengendapan vakum dan membentuk wafer silikon tipis melalui interaksi kimia atau fisik.

Fotolitografi: Bagian foto mengacu pada laser. Dalam spektrum litografi ultraviolet ekstrim (EUV) yang lebih tinggi yang digunakan untuk membuat chip dengan spesifikasi tertinggi, laser karbon dioksida digunakan untuk mengetsa sirkuit mikroprosesor ke dalam wafer.

Etsa: Selama proses etsa, gas karbon halogen dipompa ke dalam ruangan untuk mengaktifkan dan melarutkan bahan terpilih dalam substrat silikon. Proses ini secara efektif mengukir sirkuit cetak laser ke substrat.

Doping: Ini adalah langkah tambahan yang mengubah konduktivitas permukaan yang tergores untuk menentukan kondisi yang tepat di mana semikonduktor bekerja.

Annealing: Dalam proses ini, reaksi antar lapisan wafer dipicu oleh peningkatan tekanan dan suhu. Pada dasarnya, ini menyelesaikan hasil dari proses sebelumnya dan membuat prosesor yang telah diselesaikan di wafer.

Pembersihan Ruang dan Jalur: Gas yang digunakan pada langkah sebelumnya, terutama etsa dan doping, seringkali sangat beracun dan reaktif. Oleh karena itu, ruang proses dan saluran gas yang mengalirkannya perlu diisi dengan gas penetral untuk mengurangi atau menghilangkan reaksi berbahaya, dan kemudian diisi dengan gas inert untuk mencegah masuknya gas kontaminasi dari lingkungan luar.

Sistem distribusi gas dalam industri semikonduktor seringkali rumit karena banyaknya gas berbeda yang terlibat dan ketatnya kontrol aliran gas, suhu dan tekanan yang harus dijaga dari waktu ke waktu. Hal ini semakin diperumit dengan kemurnian sangat tinggi yang diperlukan untuk setiap gas dalam proses. Gas yang digunakan pada langkah sebelumnya harus dikeluarkan dari saluran dan ruang atau dinetralkan sebelum langkah proses berikutnya dapat dimulai. Ini berarti terdapat sejumlah besar jalur khusus, antarmuka antara sistem tabung las dan selang, antarmuka antara selang dan tabung serta regulator dan sensor gas, dan antarmuka antara semua komponen yang disebutkan sebelumnya serta katup dan sistem penyegelan. dirancang untuk mencegah kontaminasi pipa pada pasokan gas alam agar tidak tertukar.

Selain itu, eksterior ruang bersih dan gas khusus akan dilengkapi dengan sistem pasokan gas curah di lingkungan ruang bersih dan area terbatas khusus untuk mengurangi bahaya jika terjadi kebocoran yang tidak disengaja. Mengelas sistem gas ini dalam lingkungan yang kompleks bukanlah tugas yang mudah. Namun, dengan kehati-hatian, perhatian terhadap detail dan peralatan yang tepat, tugas ini dapat diselesaikan dengan sukses.

Manufaktur sistem distribusi gas di industri semikonduktor

Bahan yang digunakan dalam sistem distribusi gas semikonduktor sangat bervariasi. Bahan tersebut dapat berupa pipa dan selang logam berlapis PTFE untuk menahan gas yang sangat korosif. Bahan yang paling umum digunakan untuk perpipaan keperluan umum di industri semikonduktor adalah baja tahan karat 316L - varian baja tahan karat rendah karbon. Jika dibandingkan dengan 316L dibandingkan 316, 316L lebih tahan terhadap korosi intergranular. Hal ini merupakan pertimbangan penting ketika berhadapan dengan sejumlah gas yang sangat reaktif dan berpotensi mudah menguap yang dapat menimbulkan korosi pada karbon. Pengelasan baja tahan karat 316L melepaskan lebih sedikit endapan karbon. Hal ini juga mengurangi potensi erosi batas butir, yang dapat menyebabkan korosi lubang pada pengelasan dan zona yang terkena dampak panas.

Untuk mengurangi kemungkinan korosi pipa yang menyebabkan korosi dan kontaminasi lini produk, baja tahan karat 316L yang dilas dengan gas pelindung argon murni dan rel las berpelindung gas tungsten adalah standar dalam industri semikonduktor. Satu-satunya proses pengelasan yang memberikan kontrol yang diperlukan untuk menjaga lingkungan dengan kemurnian tinggi dalam proses perpipaan. Pengelasan orbital otomatis hanya tersedia dalam distribusi gas semikonduktor