Progettazione di sistemi per gas utilizzati nella produzione di semiconduttori

Man mano che il mercato dei semiconduttori cresce, gli standard per la purezza e l'esattezza diventano più rigidi. Uno dei fattori determinanti nella qualità della produzione di semiconduttori sono i gas utilizzati nel processo. Questi gas svolgono molti ruoli nel processo di produzione, inclusi:

Controllo di processo di precisione

Prevenzione della contaminazione

Miglioramento delle proprietà metallografiche

Per svolgere efficacemente questi ruoli, il sistema di fornitura e distribuzione dei gas deve essere efficiente. La progettazione dei sistemi di gestione dei gas utilizzati nella produzione di semiconduttori deve essere supportata da componenti robusti e assemblaggi personalizzati per garantire una produzione affidabile e di alta qualità dei semiconduttori.

Gas utilizzati nella produzione di semiconduttori

Il processo di produzione di semiconduttori richiede l'uso di diversi gas in diverse fasi del processo.

Sebbene gas comuni come azoto, idrogeno, argon e elio possano essere utilizzati nella loro forma pura, alcuni processi potrebbero richiedere miscelature specializzate. Silani o silossani, esafuoruri, halogenuri e idrocarburi sono alcuni dei gas speciali utilizzati nella produzione di semiconduttori. Molti di questi gas possono essere pericolosi o altamente reattivi, creando sfide nella selezione e progettazione dei componenti per i sistemi a gas.

Ecco alcuni esempi:

L'idrogeno e l'elio possono fuoriuscire facilmente dai sistemi di tubazioni e connessioni a causa della loro piccola dimensione atomica e peso atomico.

I silani sono altamente infiammabili e possono combustione spontanea (autoaccensione) nell'aria.

Il difluoruro di azoto utilizzato nelle fasi di deposizione, incisione e pulizia della camera diventa un potente gas serra quando si riversa nell'ambiente.

L'fluoruro di idrogeno (gas per incisione) è altamente corrosivo per le tubazioni metalliche.

Il trimetilgallio e l'ammoniaca possono essere difficili da gestire - piccole variazioni nei requisiti di temperatura e pressione possono influenzare il processo di deposizione.

Il controllo delle condizioni di processo per minimizzare gli effetti negativi di questi gas deve essere una priorità assoluta durante la progettazione del sistema. È altrettanto importante utilizzare componenti di alta qualità, come i valvole diaframmatiche AFK, durante il processo di assemblaggio.

Affrontare le sfide della progettazione del sistema

I gas di grado semiconduttore sono in genere di alta purezza e forniscono condizioni inerte o migliorano le reazioni a diverse fasi del processo produttivo, come gas per l'incisione e deposizione. Una perdita o contaminazione di tali gas può avere effetti negativi. Pertanto, è fondamentale che i componenti del sistema utilizzati siano ermeticamente sigillati, resistenti alla corrosione e abbiano una finitura superficiale liscia (lucidatura elettrolitica) per garantire che non ci sia alcuna possibilità di contaminazione e che possa essere mantenuto un livello estremamente alto di pulizia.

Inoltre, alcuni di questi gas possono essere riscaldati o raffreddati per raggiungere le condizioni desiderate del processo. Componenti ben isolati garantisco il controllo della temperatura, che è fondamentale per un'efficienza ottimale del prodotto finale.

Dall'ingresso sorgente al punto di utilizzo, la vasta gamma di componenti di AFK supporta l'ultra-alta purezza, il controllo della temperatura, della pressione e del flusso richiesti nelle cleanroom dei semiconduttori e nelle camere a vuoto.

Sistemi Progettati con Componenti di Qualità nei Fab di Semiconduttori

Il ruolo dei componenti di qualità e dell'ottimizzazione del progetto è cruciale per il controllo preciso e la produzione sicura dei semiconduttori. I componenti utilizzati devono essere robusti e senza perdite per adattarsi alle diverse condizioni di processo richieste in ogni fase di produzione. I valvole, i fitting, i regolatori, le tubazioni e le staffe di sigillamento ad alta qualità di AFK sono caratterizzati dalle seguenti caratteristiche:

Ultra-Alta Purezza

Sigilli senza perdite

Isolamento controllato termicamente

Controllo della pressione

Resistenza alla Corrosione

Trattamento di lucidatura elettrolitica