Tilberedning av gassdistribusjonssystemer i halvledersektoren

I halvlederprodusjon gjør gassene alt arbeidet, mens laserne får all oppmerksomheten. Selv om laserne graverer transistor-mønstre i silisien, er det en serie med gasser som først avlager silisien og bryter ned laseren for å lage fullstendige kretser. Det er ikke overraskende at disse gasse, som brukes til å utvikle mikroprosessorer gjennom en flerfases prosess, er av høy rensning. I tillegg til denne begrensningen, har mange av dem andre bekymringer og begrensninger. Noen av gasse er kryogeniske, andre er korrosive, og ennå andre er høygradig giftige.

I alt takketi, gjør disse begrensningene produksjon av gassdistribusjonsystemer for semiforekstraktoren til en betydelig utfordring. Materialespesifikasjoner er kravfulle. I tillegg til materialspesifikasjoner er et gassdistribusjonsnettverk et komplekst elektromekanisk nettverk av sammenkoblede systemer. Miljøene de sambles i er komplekse og overlappende. Den endelige fabrikasjonen skjer på stedet som en del av installasjonsprosessen. Orbitalsveising bidrar til å oppfylle høye spesifikasjoner for gassdistribusjonskrav samtidig som det gjør produksjon i tette, utfordrende miljøer mer håndterlig.

Hvordan semiforekstraktoren bruker gasser

Før man prøver å planlegge produksjonen av et gassdistribusjonsystem, er det nødvendig å forstå minst grunnleggende aspekter av halvlederproduksjon. I kjernen bruker halvledere gasser til å avlede nær elementære faste stoffer på en overflate på et høygrads kontrollert måte. Disse avlede faste stoffene blir deretter modifisert ved å innføre ytterligere gasser, lasere, kjemiske etchere og varme. Trinnene i den bredere prosessen er:

Avlægging: Dette er prosessen for å lage den initielle silisiumplaten. Silisiumforløpere som er i gassform pumperes inn i en vakuumavlæggingskammer og former tyne silisiumplater gjennom kjemiske eller fysiske interaksjoner.

Fotolitografi: Foto-seksjonen refererer til lasere. I den høyere ekstreme ultraviolette litografi (EUV) spekteret som brukes til å lage de mest spesifikke krystallene, brukes en karbon-dioxid-laser for å gravere mikroprosessor-sirkrikkene i platen.

Ettering: Under etteringsprosessen pumperes halogen-karbon-gass inn i kameraet for å aktiveres og opprette valgte materialer i silisiumsubstratet. Denne prosessen gravirer effektivt lasertrykte kretser på substratet.

Doping: Dette er en tilleggssteg som endrer ledighetsevnen til det etterte substratet for å bestemme de nøyaktige betingelsene under hvilke semiforelederen leder.

Annering: I denne prosessen utløses reaksjoner mellom vafel-lag ved økt trykk og temperatur. Essensielt sett, avslutter den resultatene fra den foregående prosessen og oppretter den ferdige prosessoren i vafelen.

Renasjon av kamer og linjer: Gassene som brukes i de foregående trinnene, spesielt under ettering og doping, er ofte sterkt giftige og reaktive. Derfor må prosesskammeret og gasslinjene som tilfører det fylles med neutraliserende gasser for å redusere eller eliminere skadelige reaksjoner, og deretter fylles med inerte gasser for å forhindre at kontaminerende gasser fra omgivelsene kommer inn.

Gassfordelingsystemer i semiførerkraften er ofte komplekse på grunn av de mange forskjellige gassene som er involvert og den stramme kontrollen av gassstrøm, temperatur og trykk som må holdes over tid. Dette kompliseres ytterligere av den ultra-høy rensning som kreves for hver gass i prosessen. Gassene som brukes i den foregående steget må fjernes fra linjene og kamrene eller ellers neutraliseres før neste steg i prosessen kan begynne. Dette betyr at det finnes et stort antall spesialiserte linjer, grensesnitt mellom den sveisete tubedelen og slangene, grensesnitt mellom slangene og tubene og gassregler og sensorer, og grensesnitt mellom alle de nevnte komponentene og knekkene og seglingssystemene som er designet for å forhindre rørledningsforurensning av naturgassforsyningen fra å bli byttet ut.

I tillegg vil eksteriorer av rensningsrom og spesialgasser være utstyrt med bulk-gassystemer i rensningsromsmiljøer og spesialiserte avskiltede områder for å redusere eventuelle fareligheter ved uforutsett ettertrykk. Å sveise disse gassystemene i et så komplekst miljø er ikke en enkel oppgave. Likevel, med omsorg, oppmerksomhet på detaljer og riktig utstyr, kan denne oppgaven bli utført vellykket.

Produksjon av gassdistribusjonssystemer i semiførerkraften

Materialene som brukes i halvledergassfordelingsystemer er høygradig variabel. De kan omfatte ting som PTFE-linerte metallrør og slanger for å motstå høygradig korrosive gasser. Det vanligste materialet som brukes for generell rørlegging i halvlederindustrien er 316L rustfritt stål - en lavkarbonvariant av rustfritt stål. Når det gjelder 316L mot 316, er 316L mer motstandsdyktig mot interkristallin korrosjon. Dette er en viktig overveielse når man håndterer en rekke høygradig reaktive og potensielt volatile gasser som kan korrodere karbon. Ved sveising av 316L rustfritt stål frigjøres mindre karbonprecipitter. Det reduserer også risikoen for korngransfortabning, som kan føre til pikkorrosjon i sveisninger og varmeberørte soner.

For å redusere risikoen for rørkorrusjon som kan føre til korrusjon og forurening i produktlinje, er 316L edelstål svart med ren argon som skjermingsgass og tungsten-gasskyddet svarmingsrails standard i semiforeindustrien. Den eneste svarmingsprosessen som gir kontrollen som kreves for å opprettholde en høy rens miljø i prosessrør. Automatisert orbitalsvarming er bare tilgjengelig i gasfordeling innen semiforeindustri.