半導体製造に使用されるガスのシステム設計 日本

半導体市場が拡大するにつれて、純度と精度の基準はより厳しくなります。半導体製造の品質を決定する要因の 1 つは、プロセスで使用されるガスです。これらのガスは、製造プロセスにおいて次のような多くの役割を果たします。

精密プロセス制御

汚染防止

冶金特性の向上

これらの役割を効果的に実行するには、ガス供給および分配システムが効率的でなければなりません。半導体製造で使用されるガス処理システムの設計は、信頼性が高く高品質な半導体製造を保証するために、堅牢なコンポーネントとカスタマイズされたアセンブリによってサポートされる必要があります。

半導体製造に使用されるガス

半導体の製造プロセスでは、プロセスのさまざまな段階でさまざまなガスを使用する必要があります。

窒素、水素、アルゴン、ヘリウムなどの一般的なガスは純粋な形で使用できますが、特定のプロセスでは特殊な混合物が必要になる場合があります。シランまたはシロキサン、六フッ化物、ハロゲン化物、炭化水素は、半導体製造で使用される特殊ガスの一部です。これらのガスの多くは危険であったり、非常に反応性が高いため、ガス システムのコンポーネントの選択と設計に課題が生じます。

ここではいくつかの例は、次のとおりです。

水素とヘリウムは原子サイズと重量が小さいため、配管や継手システムから簡単に漏れてしまいます。

シランは非常に可燃性が高く、空気中で自然発火する可能性があります。

堆積、エッチング、チャンバー洗浄の各段階で使用される二フッ化窒素は、環境に漏れると強力な温室効果ガスになります。

フッ化水素（エッチングガス）は金属配管に対して非常に腐食性があります。

トリメチルガリウムとアンモニアは取り扱いが難しい場合があります。温度と圧力の要件の小さな変動が堆積プロセスに影響を及ぼす可能性があります。

システム設計においては、これらのガスの悪影響を最小限に抑えるためにプロセス条件を制御することが最優先事項でなければなりません。構築プロセス中に AFK ダイヤフラム バルブなどの最高品質のコンポーネントを使用することも同様に重要です。

システム設計の課題への対応

半導体グレードのガスは、ほとんどの場合、高純度で、エッチングガスや堆積ガスなど、製造プロセスのさまざまな段階で不活性状態を提供したり、反応を促進したりします。このようなガスの漏れや汚染は、悪影響を及ぼす可能性があります。したがって、汚染の可能性がなく、非常に高いレベルの清浄度を維持できるように、使用されるシステムコンポーネントは、密閉され、耐腐食性があり、滑らかな表面仕上げ（電解研磨）になっていることが重要です。

さらに、これらのガスの一部は、望ましいプロセス条件を達成するために加熱または冷却することができます。十分に断熱されたコンポーネントにより温度制御が保証され、最終製品の効率的なパフォーマンスに不可欠です。

ソース入口から使用ポイントまで、AFK の幅広いコンポーネントは、半導体クリーンルームや真空チャンバーに必要な超高純度、温度、圧力、流量制御をサポートします。

半導体工場における高品質コンポーネントを使用した設計システム

半導体の正確な制御と安全な製造には、高品質のコンポーネントと設計の最適化が不可欠です。使用されるコンポーネントは、製造のさまざまな段階で必要なさまざまなプロセス条件に適合するように、堅牢で漏れのないものでなければなりません。AFK の高品質のバルブ、継手、レギュレータ、配管、シーリング ブラケットは、次の特徴を備えています。

超高純度

漏れのないシール

温度制御断熱材

圧力制御

耐食性

電解研磨処理