การออกแบบระบบก๊าซที่ใช้ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ประเทศไทย

เมื่อตลาดเซมิคอนดักเตอร์เติบโตขึ้น มาตรฐานด้านความบริสุทธิ์และความแม่นยำก็จะเข้มงวดมากขึ้น ปัจจัยหนึ่งที่กำหนดคุณภาพของการผลิตเซมิคอนดักเตอร์คือก๊าซที่ใช้ในกระบวนการ ก๊าซเหล่านี้มีบทบาทหลายอย่างในกระบวนการผลิต ได้แก่:

การควบคุมกระบวนการที่แม่นยำ

การป้องกันการปนเปื้อน

การเพิ่มประสิทธิภาพคุณสมบัติทางโลหะวิทยา

เพื่อปฏิบัติหน้าที่เหล่านี้อย่างมีประสิทธิภาพ ระบบจ่ายและจ่ายก๊าซจะต้องมีประสิทธิภาพ การออกแบบระบบจัดการก๊าซที่ใช้ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ต้องได้รับการสนับสนุนจากส่วนประกอบที่แข็งแกร่งและชุดประกอบที่ปรับแต่งเอง เพื่อให้มั่นใจว่าการผลิตเซมิคอนดักเตอร์มีคุณภาพสูงและเชื่อถือได้

ก๊าซที่ใช้ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์

กระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ต้องใช้ก๊าซที่แตกต่างกันในขั้นตอนต่างๆ ของกระบวนการ

แม้ว่าก๊าซทั่วไป เช่น ไนโตรเจน ไฮโดรเจน อาร์กอน และฮีเลียมสามารถนำมาใช้ในรูปแบบบริสุทธิ์ได้ แต่กระบวนการบางอย่างอาจต้องใช้ส่วนผสมพิเศษ ไซเลนหรือไซล็อกเซน เฮกซาฟลูออไรด์ เฮไลด์ และไฮโดรคาร์บอนเป็นก๊าซชนิดพิเศษบางส่วนที่ใช้ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ก๊าซเหล่านี้จำนวนมากอาจเป็นอันตรายหรือมีปฏิกิริยาสูง ทำให้เกิดความท้าทายในการเลือกและการออกแบบส่วนประกอบสำหรับระบบแก๊ส

นี่คือตัวอย่างบางส่วน:

ไฮโดรเจนและฮีเลียมสามารถรั่วไหลออกจากระบบท่อและข้อต่อได้ง่ายเนื่องจากมีขนาดและน้ำหนักอะตอมน้อย

ไซเลนเป็นสารไวไฟสูงและสามารถลุกไหม้ได้เอง (ติดไฟอัตโนมัติ) ในอากาศ

ไนโตรเจนไดฟลูออไรด์ที่ใช้ในการตกตะกอน การกัดกรด และการทำความสะอาดห้องเพาะเลี้ยงจะกลายเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีศักยภาพเมื่อรั่วไหลออกสู่สิ่งแวดล้อม

ไฮโดรเจนฟลูออไรด์ (ก๊าซกัดกร่อน) มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงต่อท่อโลหะ

ไตรเมทิลแกลเลียมและแอมโมเนียอาจจัดการได้ยาก - ความผันผวนเล็กน้อยของอุณหภูมิและความดันที่ต้องการอาจส่งผลต่อกระบวนการสะสม

การควบคุมสภาวะกระบวนการเพื่อลดผลกระทบด้านลบของก๊าซเหล่านี้ต้องมีความสำคัญสูงสุดในระหว่างการออกแบบระบบ การใช้ส่วนประกอบคุณภาพสูงสุด เช่น วาล์วไดอะแฟรม AFK ในระหว่างกระบวนการสร้างก็มีความสำคัญไม่แพ้กัน

จัดการกับความท้าทายในการออกแบบระบบ

ก๊าซเกรดเซมิคอนดักเตอร์ในกรณีส่วนใหญ่จะมีความบริสุทธิ์สูง และมีสภาวะเฉื่อยหรือเพิ่มปฏิกิริยาในขั้นตอนต่างๆ ของกระบวนการผลิต เช่น ก๊าซกัดกร่อนและก๊าซสะสม การรั่วไหลหรือการปนเปื้อนของก๊าซดังกล่าวอาจส่งผลเสียได้ ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับส่วนประกอบของระบบที่ใช้ในการปิดผนึกอย่างแน่นหนาและทนต่อการกัดกร่อน รวมถึงมีพื้นผิวเรียบ (การขัดด้วยไฟฟ้า) เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีความเป็นไปได้ที่จะเกิดการปนเปื้อนและสามารถรักษาความสะอาดในระดับที่สูงมากได้

นอกจากนี้ ก๊าซเหล่านี้บางส่วนยังสามารถให้ความร้อนหรือทำให้เย็นลงได้เพื่อให้ได้สภาวะกระบวนการที่ต้องการ ส่วนประกอบที่มีการหุ้มฉนวนอย่างดีช่วยให้มั่นใจได้ถึงการควบคุมอุณหภูมิ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อประสิทธิภาพที่มีประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

ตั้งแต่ทางเข้าแหล่งกำเนิดไปจนถึงจุดใช้งาน ส่วนประกอบที่หลากหลายของ AFK รองรับความบริสุทธิ์ อุณหภูมิ ความดัน และการควบคุมการไหลที่สูงเป็นพิเศษ ซึ่งจำเป็นในห้องสะอาดเซมิคอนดักเตอร์และห้องสุญญากาศ

ระบบที่ออกแบบด้วยส่วนประกอบคุณภาพในโรงงานเซมิคอนดักเตอร์

บทบาทของส่วนประกอบที่มีคุณภาพและการเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการควบคุมที่แม่นยำและการผลิตเซมิคอนดักเตอร์อย่างปลอดภัย ส่วนประกอบที่ใช้จะต้องมีความทนทานและปราศจากการรั่วซึมเพื่อให้ตรงกับเงื่อนไขกระบวนการที่แตกต่างกันซึ่งจำเป็นในขั้นตอนการผลิตที่แตกต่างกัน วาล์ว ข้อต่อ ตัวควบคุม ท่อ และฉากยึดซีลคุณภาพสูงของ AFK มีลักษณะเฉพาะด้วยคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

มีความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษ

ซีลไร้รอยรั่ว

ฉนวนควบคุมอุณหภูมิ

การควบคุมความดัน

ทนต่อการกัดกร่อน

การบำบัดด้วยการขัดด้วยไฟฟ้า