บทบาทสำคัญของระบบกระจายก๊าซในการผลิตในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์!

ในกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ แก๊สเป็นตัวทำหน้าที่ทั้งหมด ในขณะที่เลเซอร์ได้รับความสนใจทั้งหมด แม้ว่าเลเซอร์จะทำการแกะลวดลายทรานซิสเตอร์ลงบนซิลิกอน แต่การเคลือบซิลิกอนครั้งแรกและการย่อยสลายเลเซอร์เพื่อสร้างวงจรสมบูรณ์นั้นเป็นกระบวนการของแก๊สหลายชนิด ไม่น่าแปลกใจเลยว่าแก๊สเหล่านี้ ซึ่งใช้ในการพัฒนาไมโครโปรเซสเซอร์ผ่านกระบวนการหลายขั้นตอน จะมีความบริสุทธิ์สูง นอกจากข้อจำกัดนี้แล้ว พวกมันยังมีปัญหาและข้อจำกัดอื่นๆ อีกบางส่วนของแก๊สเป็นแบบไครโอเจนิก บางส่วนกัดกร่อน และบางส่วนมีพิษสูง

โดยรวมแล้ว ข้อจำกัดเหล่านี้ทำให้การผลิตระบบกระจายก๊าซสำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์เป็นความท้าทายอย่างมาก ข้อกำหนดของวัสดุมีความเข้มงวด นอกจากข้อกำหนดของวัสดุแล้ว ระบบกระจายก๊าซยังเป็นระบบอิเล็กโทรเมคคาทรอนิกส์ที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยระบบต่าง ๆ ที่เชื่อมโยงกัน สภาพแวดล้อมในการประกอบนั้นมีความซับซ้อนและทับซ้อนกัน การสร้างชิ้นงานสุดท้ายเกิดขึ้นในสถานที่จริงในฐานะส่วนหนึ่งของกระบวนการติดตั้ง การเชื่อมแบบวงโคจรช่วยตอบสนองความต้องการของการกระจายก๊าซตามข้อกำหนดสูง และทำให้การสร้างในสภาพแวดล้อมที่แคบและท้าทายนั้นสะดวกขึ้น

วิธีการใช้ก๊าซในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์

ก่อนที่จะพยายามวางแผนการผลิตของระบบจ่ายก๊าซ จำเป็นต้องเข้าใจอย่างน้อยพื้นฐานของการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ เซมิคอนดักเตอร์ใช้ก๊าซในการเคลือบของแข็งที่ใกล้เคียงธาตุบริสุทธิ์ลงบนผิวหน้าในลักษณะที่ควบคุมได้อย่างแม่นยำ ของแข็งที่ถูกเคลือบเหล่านี้จะถูกปรับเปลี่ยนโดยการเพิ่มก๊าซ พลังเลเซอร์ เคมีสำหรับกร่อน และความร้อน ขั้นตอนในกระบวนการกว้างๆ มี:

การเคลือบ: นี่คือกระบวนการสร้างแผ่นซิลิกอนเริ่มต้น ก๊าซซิลิกอนตัวกลางจะถูกสูบเข้าไปในห้องเคลือบในสุญญากาศและสร้างแผ่นซิลิกอนบางๆ ผ่านปฏิสัมพันธ์ทางเคมีหรือกายภาพ

โฟโตลิโธกราฟี: ส่วนโฟโต้หมายถึงเลเซอร์ ในสเปกตรัมโฟโตลิโธกราฟีอัลตราไวโอเล็ต (EUV) ระดับสูงที่ใช้ในการทำชิปที่มีข้อกำหนดสูงที่สุด เลเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์จะถูกใช้ในการกร่อนวงจรไมโครโปรเซสเซอร์ลงบนแผ่นซิลิกอน

การกัดกร่อน: ในระหว่างกระบวนการกัดกร่อน ก๊าซฮาโลเจน-คาร์บอนจะถูกสูบเข้าไปในห้องปฏิบัติการเพื่อกระตุ้นและละลายวัสดุที่เลือกไว้ในซิลิกอนซับสเตรต กระบวนการนี้จะแกะสลักวงจรที่พิมพ์ด้วยเลเซอร์ลงบนซับสเตรตอย่างมีประสิทธิภาพ

การโดป: นี่คือขั้นตอนเพิ่มเติมที่เปลี่ยนความนำไฟฟ้าของผิวที่ถูกกัด เพื่อกำหนดเงื่อนไขที่แน่นอนว่าเมื่อใดที่สารกึ่งตัวนำจะทำการนำกระแสไฟฟ้า

การอบ: ในกระบวนการนี้ การตอบสนองระหว่างชั้นของเวเฟอร์จะถูกกระตุ้นโดยแรงดันและความร้อนที่เพิ่มขึ้น ทั้งนี้ มันจะสรุปผลลัพธ์จากกระบวนการก่อนหน้าและสร้างโปรเซสเซอร์ที่สมบูรณ์แล้วในเวเฟอร์

การทำความสะอาดห้องปฏิบัติการและท่อส่ง: ก๊าซที่ใช้ในขั้นตอนก่อนหน้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการแกะสลัก (etching) และการเติมสารเจือปน (doping) มักจะเป็นพิษสูงและเกิดปฏิกิริยาได้ง่าย ดังนั้น ห้องปฏิบัติการและท่อส่งก๊าซที่เชื่อมต่อจำเป็นต้องเต็มไปด้วยก๊าซที่ทำให้เป็นกลางเพื่อลดหรือกำจัดปฏิกิริยาที่เป็นอันตราย จากนั้นจึงเติมด้วยก๊าซเฉื่อยเพื่อป้องกันไม่ให้ก๊าซปนเปื้อนจากภายนอกเข้ามาภายใน

ระบบการกระจายก๊าซในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์มักจะซับซ้อนเพราะมีก๊าซหลากหลายชนิดที่เกี่ยวข้อง และจำเป็นต้องควบคุมการไหลของก๊าซ อุณหภูมิ และความดันอย่างเข้มงวดตลอดระยะเวลาที่กำหนด นอกจากนี้ยังซับซ้อนมากขึ้นเนื่องจากต้องการความบริสุทธิ์ระดับสูงมากสำหรับแต่ละก๊าซในกระบวนการ ก๊าซที่ใช้ในขั้นตอนก่อนหน้าจะต้องถูกชะล้างออกจากท่อและห้องปฏิกิริยา หรือไม่ก็ทำให้เป็นกลางก่อนที่จะเริ่มขั้นตอนถัดไปของกระบวนการ หมายความว่ามีเส้นทางเฉพาะจำนวนมาก อินเทอร์เฟซระหว่างระบบท่อเชื่อมและสายยาง อินเทอร์เฟซระหว่างสายยางและท่อรวมถึงตัวควบคุมก๊าซและเซ็นเซอร์ อีกทั้งยังมีอินเทอร์เฟซระหว่างส่วนประกอบทั้งหมดที่กล่าวมาข้างต้นกับวาล์วและระบบปิดผนึกที่ออกแบบมาเพื่อป้องกันการปนเปื้อนของแหล่งจ่ายก๊าซธรรมชาติจากการสลับเปลี่ยน

นอกจากนี้ ภายนอกห้องสะอาดและก๊าซเฉพาะพิเศษจะมีระบบจ่ายก๊าซขนาดใหญ่ในสภาพแวดล้อมของห้องสะอาดและพื้นที่จำกัดเฉพาะเพื่อป้องกันอันตรายในกรณีที่เกิดการรั่วไหลโดยไม่คาดคิด การเชื่อมระบบก๊าซในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนเช่นนี้ไม่ใช่งานง่าย อย่างไรก็ตาม ด้วยความระมัดระวัง ใส่ใจรายละเอียด และใช้อุปกรณ์ที่เหมาะสม งานนี้สามารถทำสำเร็จได้

การผลิตระบบกระจายก๊าซในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์

วัสดุที่ใช้ในระบบการกระจายก๊าซเซมิคอนดักเตอร์มีความหลากหลายสูง สามารถรวมถึงสิ่งต่าง ๆ เช่น ท่อโลหะที่บุด้วย PTFE และสายยางเพื่อต้านทานก๊าซที่กัดกร่อนสูง วัสดุที่ใช้มากที่สุดสำหรับการใช้งานทั่วไปในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์คือสแตนเลส 316L ซึ่งเป็นประเภทสแตนเลสคาร์บอนต่ำ เมื่อพูดถึงการเปรียบเทียบระหว่าง 316L กับ 316 พบว่า 316L มีความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบระหว่างเมล็ดystal สูงกว่า ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญเมื่อต้องเผชิญกับก๊าซที่มีปฏิกิริยาสูงและอาจระเบิดได้ซึ่งสามารถกัดกร่อนคาร์บอนได้ การเชื่อมสแตนเลส 316L จะปล่อยคาร์บอนตะกอนออกมาน้อยกว่า นอกจากนี้ยังลดโอกาสของการเสื่อมสภาพบริเวณขอบเมล็ดystal ซึ่งอาจนำไปสู่การกัดกร่อนแบบร่องในรอยเชื่อมและการเกิดโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน

เพื่อลดความเป็นไปได้ของการกัดกร่อนของท่อซึ่งอาจนำไปสู่การกัดกร่อนและความปนเปื้อนในสายผลิตภัณฑ์ การเชื่อมสเตนเลส 316L โดยใช้แก๊สอาร์กอนบริสุทธิ์เป็นโลหะเคลือบป้องกันและใช้วิธีการเชื่อมแบบ Shielded Tungsten Gas เป็นมาตรฐานในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ การเชื่อมเป็นกระบวนการเดียวที่ให้การควบคุมที่จำเป็นสำหรับการรักษาสภาพแวดล้อมความบริสุทธิ์สูงในระบบท่อประมวลผล การเชื่อมวงโคจรโดยอัตโนมัติมอบการควบคุมกระบวนการที่สามารถทำซ้ำได้ตามที่จำเป็นในการเชื่อมสำหรับการสร้างระบบกระจายก๊าซของเซมิคอนดักเตอร์ ข้อเท็จจริงที่ว่าหัวเชื่อมวงโคจรที่ปิดสนิทสามารถรองรับพื้นที่แคบและซับซ้อนในจุดตัดกันระหว่างพื้นที่ประมวลผลได้นั้นถือเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญของกระบวนการนี้

บริษัท Shenzhen Wofei Technology Co., Ltd. ด้วยประสบการณ์มากกว่า 10 ปีในด้านการจัดหาแก๊สอุตสาหกรรมและแก๊สเฉพาะทาง วัสดุ ระบบจ่ายแก๊ส และงานวิศวกรรมแก๊สสำหรับตลาดเซมิคอนดักเตอร์ LED DRAM และ TFT-LCD เราสามารถให้วัสดุที่จำเป็นเพื่อนำผลิตภัณฑ์ของคุณไปสู่แนวหน้าของอุตสาหกรรมได้ นอกจากนี้เรายังสามารถให้บริการหลากหลายประเภทของลูกลอยและข้อต่อสำหรับแก๊สเฉพาะทางของอิเล็กทรอนิกส์เซมิคอนดักเตอร์ และยังออกแบบท่อแก๊สและการติดตั้งอุปกรณ์สำหรับลูกค้าของเรา