Manifattura ta' sistemi ta' distribuzzjoni tal-gass fl-industrija tas-semikondutturi

Fil-fabbrikazzjoni tas-semikondutturi, il-gassijiet jagħmlu x-xogħol kollu u l-lejżers jieħdu l-attenzjoni kollha. Filwaqt li l-lejżers jagħmlu l-inċiżjoni tal-mudelli tat-transistor fis-silikon, l-inċiżjoni li l-ewwel jiddepożita s-silikon u tkisser il-lejżer biex tagħmel ċirkwiti kompluti hija serje ta 'gassijiet. Mhuwiex sorprendenti li dawn il-gassijiet, li jintużaw biex jiżviluppaw mikroproċessuri permezz ta 'proċess f'diversi stadji, huma ta' purità għolja. Minbarra din il-limitazzjoni, ħafna minnhom għandhom tħassib u limitazzjonijiet oħra. Xi wħud mill-gassijiet huma krijoġeniċi, oħrajn huma korrużivi, u oħrajn huma tossiċi ħafna.

Kollox ma 'kollox, dawn il-limitazzjonijiet jagħmlu l-manifattura tas-sistemi tad-distribuzzjoni tal-gass għall-industrija tas-semikondutturi sfida konsiderevoli. L-ispeċifikazzjonijiet tal-materjal huma impenjattivi. Minbarra l-ispeċifikazzjonijiet tal-materjal, firxa ta 'distribuzzjoni tal-gass hija firxa elettromekkanika kumplessa ta' sistemi interkonnessi. L-ambjenti li fihom huma mmuntati huma kumplessi u jikkoinċidu. Il-fabbrikazzjoni finali sseħħ fuq il-post bħala parti mill-proċess ta 'installazzjoni. L-issaldjar orbitali jgħin biex jilħaq l-ispeċifikazzjonijiet għolja tar-rekwiżiti tad-distribuzzjoni tal-gass filwaqt li jagħmel il-manifattura f'ambjenti stretti u ta 'sfida aktar maniġġabbli.

Kif l-industrija tas-semikondutturi tuża l-gassijiet

Qabel ma tipprova tippjana l-manifattura ta 'sistema ta' distribuzzjoni tal-gass, huwa meħtieġ li wieħed jifhem mill-inqas il-baŜi tal-manifattura tas-semikondutturi. Fil-qalba tagħha, is-semikondutturi jużaw gassijiet biex jiddepożitaw solidi kważi elementali fuq wiċċ b'mod ikkontrollat ​​ħafna. Dawn is-solidi depożitati huma mbagħad modifikati billi jiġu introdotti gassijiet addizzjonali, lejżers, etchants kimiċi, u sħana. Il-passi fil-proċess wiesa' huma:

Depożizzjoni: Dan huwa l-proċess tal-ħolqien tal-wafer tas-silikon inizjali. Gassijiet prekursuri tas-silikon huma ppumpjati f'kamra ta 'depożizzjoni fil-vakwu u jiffurmaw wejfers irqaq tas-silikon permezz ta' interazzjonijiet kimiċi jew fiżiċi.

Fotolitografija: Is-sezzjoni tar-ritratti tirreferi għal-lejżers. Fl-ispettru tal-litografija ultravjola estrema ogħla (EUV) użat biex jagħmel l-ogħla ċipep ta 'speċifikazzjoni, jintuża laser tad-dijossidu tal-karbonju biex jitnaqqax iċ-ċirkwiti tal-mikroproċessur fil-wejfer.

Inċiżjoni: Matul il-proċess ta 'inċiżjoni, il-gass tal-aloġenu-karbonju jiġi ppumpjat fil-kamra biex jattiva u jinħall materjali magħżula fis-sottostrat tas-silikon. Dan il-proċess engraves b'mod effettiv iċ-ċirkwiti stampati bil-lejżer fuq is-sottostrat.

Doping: Dan huwa pass addizzjonali li jibdel il-konduttività tal-wiċċ inċiż biex jiddetermina l-kundizzjonijiet eżatti li fihom imexxi s-semikondutturi.

Ittemprar: F'dan il-proċess, ir-reazzjonijiet bejn is-saffi tal-wejfer huma skattati minn pressjoni u temperatura elevati. Essenzjalment, tiffinalizza r-riżultati tal-proċess preċedenti u toħloq il-proċessur finalizzat fil-wejfer.

Tindif tal-Kamra u tal-Linji: Il-gassijiet użati fil-passi preċedenti, speċjalment l-inċiżjoni u d-doping, ħafna drabi huma tossiċi u reattivi ħafna. Għalhekk, il-kamra tal-proċess u l-linji tal-gass li jitimgħuha jeħtieġ li jimtlew b'gassijiet newtralizzanti biex inaqqsu jew jeliminaw reazzjonijiet ta 'ħsara, u mbagħad jimtlew b'gassijiet inerti biex jipprevjenu l-intrużjoni ta' kwalunkwe gassijiet li jikkontaminaw mill-ambjent ta 'barra.

Is-sistemi tad-distribuzzjoni tal-gass fl-industrija tas-semikondutturi huma ħafna drabi kumplessi minħabba l-ħafna gassijiet differenti involuti u l-kontroll strett tal-fluss tal-gass, it-temperatura u l-pressjoni li għandhom jinżammu matul iż-żmien. Dan huwa kkumplikat aktar mill-purità ultra-għolja meħtieġa għal kull gass fil-proċess. Il-gassijiet użati fil-pass preċedenti għandhom jiġu mlaħalħa 'l barra mil-linji u l-kmamar jew inkella newtralizzati qabel ma jkun jista' jibda l-pass li jmiss tal-proċess. Dan ifisser li hemm numru kbir ta 'linji speċjalizzati, interfaces bejn is-sistema ta' tubi wweldjati u l-pajpijiet, interfaces bejn il-pajpijiet u t-tubi u r-regolaturi u s-sensuri tal-gass, u interfaces bejn il-komponenti kollha msemmija qabel u l-valvi u s-sistemi tas-siġillar. iddisinjat biex jipprevjeni l-kontaminazzjoni tal-pipeline tal-provvista tal-gass naturali milli tinbidel.

Barra minn hekk, barra ta’ kmamar nodfa u gassijiet ta’ speċjalità se jkunu mgħammra b’sistemi ta’ provvista ta’ gass bl-ingrossa f’ambjenti ta’ kmamar nodfa u żoni ristretti speċjalizzati biex itaffu kwalunkwe periklu fil-każ ta’ tnixxija aċċidentali. L-iwweldjar ta 'dawn is-sistemi tal-gass f'ambjent daqshekk kumpless mhuwiex biċċa xogħol faċli. Madankollu, b'attenzjoni, attenzjoni għad-dettall u t-tagħmir it-tajjeb, dan il-kompitu jista 'jitwettaq b'suċċess.

Manifattura ta 'sistemi ta' distribuzzjoni tal-gass fl-industrija tas-semikondutturi

Il-materjali użati fis-sistemi tad-distribuzzjoni tal-gass semikondutturi huma varjabbli ħafna. Jistgħu jinkludu affarijiet bħal pajpijiet tal-metall miksija b'PTFE u pajpijiet biex jirreżistu gassijiet korrużivi ħafna. L-aktar materjal komuni użat għall-pajpijiet ta 'skop ġenerali fl-industrija tas-semikondutturi huwa l-istainless steel 316L - varjant ta' l-istainless steel b'karbonju baxx. Meta niġu għal 316L kontra 316, 316L huwa aktar reżistenti għall-korrużjoni intergranulari. Din hija konsiderazzjoni importanti meta tittratta firxa ta 'gassijiet reattivi ħafna u potenzjalment volatili li jistgħu jissaddad il-karbonju. L-iwweldjar ta 'l-istainless steel 316L jirrilaxxa inqas preċipitati tal-karbonju. Tnaqqas ukoll il-potenzjal għall-erożjoni tal-konfini tal-qamħ, li jista 'jwassal għal korrużjoni tal-pitting f'weldjaturi u żoni affettwati bis-sħana.

Biex titnaqqas il-possibbiltà ta 'korrużjoni tal-pajpijiet li twassal għall-korrużjoni u l-kontaminazzjoni tal-linja tal-prodott, l-istainless steel 316L iwweldjat b'gass ta' protezzjoni argon pur u binarji tal-weldjatura protetti bil-gass tat-tungstenu huwa l-istandard fl-industrija tas-semikondutturi. L-uniku proċess ta 'wweldjar li jipprovdi l-kontroll meħtieġ biex jinżamm ambjent ta' purità għolja fil-pajpijiet tal-proċess. L-iwweldjar orbitali awtomatizzat huwa disponibbli biss fid-distribuzzjoni tal-gass tas-semikondutturi