반도체 산업의 가스 분배 시스템 제조 대한민국

반도체 제조에서는 가스가 모든 작업을 수행하고 레이저가 모든 관심을 받습니다. 레이저는 실리콘에 트랜지스터 패턴을 에칭하는 반면, 먼저 실리콘을 증착하고 레이저를 분해하여 완전한 회로를 만드는 에칭은 일련의 가스입니다. 다단계 공정을 통해 마이크로프로세서를 개발하는 데 사용되는 이러한 가스의 순도가 높다는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 이러한 제한 외에도 많은 경우 다른 우려 사항과 제한 사항이 있습니다. 일부 가스는 극저온이고 다른 가스는 부식성이 있으며 또 다른 가스는 독성이 매우 높습니다.

전체적으로 이러한 제한으로 인해 반도체 산업의 가스 분배 시스템 제조는 상당한 어려움을 겪고 있습니다. 재료 사양이 까다롭습니다. 재료 사양 외에도 가스 분배 어레이는 상호 연결된 시스템의 복잡한 전기 기계 어레이입니다. 이들이 조립되는 환경은 복잡하고 중첩됩니다. 최종 제작은 설치 과정의 일부로 현장에서 이루어집니다. 궤도 납땜은 가스 분배 요구 사항의 높은 사양을 충족하는 동시에 엄격하고 까다로운 환경에서 제조를 보다 관리하기 쉽게 만드는 데 도움이 됩니다.

반도체 산업에서 가스를 사용하는 방법

가스 분배 시스템의 제조를 계획하기 전에 최소한 반도체 제조의 기본 사항을 이해하는 것이 필요합니다. 기본적으로 반도체는 가스를 사용하여 고도로 제어된 방식으로 표면에 거의 원소에 가까운 고체를 증착합니다. 이렇게 증착된 고체는 추가 가스, 레이저, 화학적 에칭제 및 열을 도입하여 수정됩니다. 광범위한 프로세스의 단계는 다음과 같습니다.

증착(Deposition) : 초기 실리콘 웨이퍼를 만드는 과정입니다. 실리콘 전구체 가스는 진공 증착 챔버로 펌핑되어 화학적 또는 물리적 상호 작용을 통해 얇은 실리콘 웨이퍼를 형성합니다.

포토리소그래피: 사진 섹션은 레이저를 나타냅니다. 최고 사양의 칩을 만드는 데 사용되는 더 높은 극자외선 리소그래피(EUV) 스펙트럼에서 마이크로프로세서 회로를 웨이퍼에 에칭하는 데 이산화탄소 레이저가 사용됩니다.

에칭: 에칭 공정 중에 할로겐-탄소 가스가 챔버로 펌핑되어 실리콘 기판에서 선택된 재료를 활성화하고 용해시킵니다. 이 프로세스는 레이저로 인쇄된 회로를 기판에 효과적으로 조각합니다.

도핑: 이는 에칭된 표면의 전도성을 변경하여 반도체가 전도되는 정확한 조건을 결정하는 추가 단계입니다.

어닐링: 이 공정에서 웨이퍼 층 사이의 반응은 상승된 압력과 온도에 의해 촉발됩니다. 기본적으로 이전 프로세스의 결과를 마무리하고 웨이퍼에 최종 프로세서를 생성합니다.

챔버 및 라인 세척: 이전 단계, 특히 에칭 및 도핑에서 사용된 가스는 독성이 강하고 반응성이 강한 경우가 많습니다. 따라서 공정 챔버와 이에 공급되는 가스 라인은 유해한 반응을 줄이거나 제거하기 위해 중화 가스로 채워야 하며, 그런 다음 외부 환경으로부터 오염 가스가 침입하는 것을 방지하기 위해 불활성 가스로 채워야 합니다.

반도체 산업의 가스 분배 시스템은 관련된 다양한 가스와 시간이 지나도 유지되어야 하는 가스 흐름, 온도 및 압력의 엄격한 제어로 인해 복잡한 경우가 많습니다. 이는 공정의 각 가스에 필요한 초고순도 때문에 더욱 복잡해집니다. 이전 단계에서 사용된 가스는 공정의 다음 단계가 시작되기 전에 라인과 챔버 밖으로 플러시되거나 중화되어야 합니다. 이는 다수의 특수 라인, 용접된 튜브 시스템과 호스 사이의 인터페이스, 호스와 튜브, 가스 조절기와 센서 사이의 인터페이스, 앞서 언급한 모든 구성 요소와 밸브 및 씰링 시스템 사이의 인터페이스가 있음을 의미합니다. 천연가스 공급의 파이프라인 오염이 교체되는 것을 방지하도록 설계되었습니다.

또한, 클린룸 외부 및 특수 가스에는 클린룸 환경 및 특수한 밀폐 공간에 대량 가스 공급 시스템이 장착되어 우발적인 누출 시 위험을 완화합니다. 복잡한 환경에서 이러한 가스 시스템을 용접하는 것은 쉬운 일이 아닙니다. 그러나 세부 사항에 대한 관심과 적절한 장비를 갖춘다면 이 작업을 성공적으로 수행할 수 있습니다.

반도체 산업의 가스 분배 시스템 제조

반도체 가스 분배 시스템에 사용되는 재료는 매우 다양합니다. 부식성이 강한 가스에 저항하기 위해 PTFE로 코팅된 금속 파이프 및 호스 등이 포함될 수 있습니다. 반도체 산업에서 범용 배관에 사용되는 가장 일반적인 재료는 316L 스테인리스강(저탄소 스테인리스강 변형)입니다. 316L과 316의 경우 316L이 입계 부식에 더 강합니다. 이는 탄소를 부식시킬 수 있는 반응성이 높고 잠재적으로 휘발성이 있는 다양한 가스를 처리할 때 중요한 고려 사항입니다. 316L 스테인리스강을 용접하면 탄소 침전물이 덜 방출됩니다. 또한 용접부와 열 영향을 받는 부위의 공식 부식으로 이어질 수 있는 입자 경계 침식 가능성을 줄여줍니다.

제품 라인 부식 및 오염으로 이어지는 배관 부식 가능성을 줄이기 위해 순수 아르곤 차폐 가스 및 텅스텐 가스 차폐 용접 레일로 용접된 316L 스테인리스강이 반도체 산업의 표준입니다. 공정 배관에서 고순도 환경을 유지하는 데 필요한 제어 기능을 제공하는 유일한 용접 공정입니다. 자동 오비탈 용접은 반도체 가스 유통에만 사용 가능