Pembuatan sistem pengagihan gas dalam industri semikonduktor Malaysia

Dalam fabrikasi semikonduktor, gas melakukan semua kerja dan laser mendapat semua perhatian. Walaupun laser melakukan goresan corak transistor ke dalam silikon, goresan yang mula-mula mendepositkan silikon dan memecahkan laser untuk membuat litar lengkap ialah satu siri gas. Tidak menghairankan bahawa gas-gas ini, yang digunakan untuk membangunkan mikropemproses melalui proses pelbagai peringkat, mempunyai ketulenan yang tinggi. Sebagai tambahan kepada had ini, ramai daripada mereka mempunyai kebimbangan dan batasan lain. Sesetengah gas adalah kriogenik, yang lain menghakis, dan yang lain adalah sangat toksik.

Secara keseluruhannya, batasan ini menjadikan sistem pengedaran gas pembuatan untuk industri semikonduktor satu cabaran yang besar. Spesifikasi bahan menuntut. Sebagai tambahan kepada spesifikasi bahan, tatasusunan pengedaran gas ialah susunan elektromekanikal yang kompleks bagi sistem yang saling berkaitan. Persekitaran di mana ia dipasang adalah kompleks dan bertindih. Fabrikasi akhir berlaku di tapak sebagai sebahagian daripada proses pemasangan. Pematerian orbit membantu memenuhi spesifikasi tinggi keperluan pengedaran gas sambil menjadikan pembuatan dalam persekitaran yang ketat dan mencabar lebih mudah diurus.

Bagaimana industri semikonduktor menggunakan gas

Sebelum cuba merancang pembuatan sistem pengedaran gas, adalah perlu untuk memahami sekurang-kurangnya asas pembuatan semikonduktor. Pada terasnya, semikonduktor menggunakan gas untuk mendepositkan pepejal hampir unsur pada permukaan dengan cara yang sangat terkawal. Pepejal termendap ini kemudiannya diubah suai dengan memasukkan gas tambahan, laser, etsa kimia, dan haba. Langkah-langkah dalam proses yang luas ialah:

Pemendapan: Ini ialah proses mencipta wafer silikon awal. Gas prekursor silikon dipam ke dalam ruang pemendapan vakum dan membentuk wafer silikon nipis melalui interaksi kimia atau fizikal.

Fotolitografi: Bahagian foto merujuk kepada laser. Dalam spektrum litografi ultraungu (EUV) ekstrem yang lebih tinggi yang digunakan untuk membuat cip spesifikasi tertinggi, laser karbon dioksida digunakan untuk menggores litar mikropemproses ke dalam wafer.

Etsa: Semasa proses etsa, gas halogen-karbon dipam ke dalam ruang untuk mengaktifkan dan melarutkan bahan terpilih dalam substrat silikon. Proses ini secara berkesan mengukir litar bercetak laser pada substrat.

Doping: Ini adalah langkah tambahan yang mengubah kekonduksian permukaan terukir untuk menentukan keadaan tepat di mana semikonduktor mengalir.

Penyepuhlindapan: Dalam proses ini, tindak balas antara lapisan wafer dicetuskan oleh tekanan dan suhu yang tinggi. Pada asasnya, ia memuktamadkan hasil proses sebelumnya dan mencipta pemproses yang dimuktamadkan dalam wafer.

Pembersihan Ruang dan Talian: Gas yang digunakan dalam langkah sebelumnya, terutamanya etsa dan doping, selalunya sangat toksik dan reaktif. Oleh itu, ruang proses dan saluran gas yang menyuapnya perlu diisi dengan gas peneutralan untuk mengurangkan atau menghapuskan tindak balas berbahaya, dan kemudian diisi dengan gas lengai untuk mengelakkan pencerobohan sebarang gas yang mencemarkan dari persekitaran luar.

Sistem pengedaran gas dalam industri semikonduktor selalunya rumit kerana banyak gas berbeza yang terlibat dan kawalan ketat aliran gas, suhu dan tekanan yang mesti dikekalkan dari semasa ke semasa. Ini lebih rumit oleh ketulenan ultra tinggi yang diperlukan untuk setiap gas dalam proses. Gas yang digunakan dalam langkah sebelumnya mesti dibuang keluar dari garisan dan ruang atau sebaliknya dinetralkan sebelum langkah seterusnya proses boleh bermula. Ini bermakna terdapat sejumlah besar talian khusus, antara muka antara sistem tiub yang dikimpal dan hos, antara muka antara hos dan tiub dan pengawal selia dan sensor gas, dan antara muka antara semua komponen yang dinyatakan sebelum ini dan injap dan sistem pengedap. direka untuk mengelakkan pencemaran saluran paip bekalan gas asli daripada ditukar.

Selain itu, bahagian luar bilik bersih dan gas khusus akan dilengkapi dengan sistem bekalan gas pukal dalam persekitaran bilik bersih dan kawasan terkurung khusus untuk mengurangkan sebarang bahaya sekiranya berlaku kebocoran secara tidak sengaja. Mengimpal sistem gas ini dalam persekitaran yang kompleks bukanlah tugas yang mudah. Walau bagaimanapun, dengan berhati-hati, perhatian terhadap perincian dan peralatan yang betul, tugas ini boleh dicapai dengan jayanya.

Sistem pengedaran gas pembuatan dalam industri semikonduktor

Bahan yang digunakan dalam sistem pengedaran gas semikonduktor sangat berubah-ubah. Ia boleh termasuk perkara seperti paip dan hos logam berlapis PTFE untuk menahan gas yang sangat menghakis. Bahan yang paling biasa digunakan untuk paip tujuan umum dalam industri semikonduktor ialah keluli tahan karat 316L - varian keluli tahan karat karbon rendah. Apabila bercakap tentang 316L berbanding 316, 316L lebih tahan terhadap kakisan antara butiran. Ini merupakan pertimbangan penting apabila berurusan dengan pelbagai gas yang sangat reaktif dan berpotensi meruap yang boleh menghakis karbon. Kimpalan keluli tahan karat 316L mengeluarkan kurang mendakan karbon. Ia juga mengurangkan potensi hakisan sempadan bijian, yang boleh menyebabkan kakisan pitting dalam kimpalan dan zon terjejas haba.

Untuk mengurangkan kemungkinan kakisan paip yang membawa kepada kakisan dan pencemaran barisan produk, keluli tahan karat 316L yang dikimpal dengan gas pelindung argon tulen dan rel kimpal terlindung gas tungsten adalah standard dalam industri semikonduktor. Satu-satunya proses kimpalan yang menyediakan kawalan yang diperlukan untuk mengekalkan persekitaran ketulenan tinggi dalam perpaipan proses. Kimpalan orbit automatik hanya tersedia dalam pengedaran gas semikonduktor