Paggawa ng mga sistema ng pamamahagi ng gas sa industriya ng semiconductor

Sa semiconductor fabrication, ginagawa ng mga gas ang lahat ng trabaho at ang mga laser ay nakakuha ng lahat ng atensyon. Habang ang mga laser ay nag-uukit ng mga pattern ng transistor sa silikon, ang etch na unang nagdeposito ng silikon at sinisira ang laser upang makagawa ng kumpletong mga circuit ay isang serye ng mga gas. Hindi nakakagulat na ang mga gas na ito, na ginagamit upang bumuo ng mga microprocessor sa pamamagitan ng multi-stage na proseso, ay may mataas na kadalisayan. Bilang karagdagan sa limitasyong ito, marami sa kanila ang may iba pang mga alalahanin at limitasyon. Ang ilan sa mga gas ay cryogenic, ang iba ay kinakaing unti-unti, at ang iba pa ay lubhang nakakalason.

Sa kabuuan, ang mga limitasyong ito ay gumagawa ng mga sistema ng pamamahagi ng gas para sa industriya ng semiconductor na isang malaking hamon. Ang mga pagtutukoy ng materyal ay hinihingi. Bilang karagdagan sa mga detalye ng materyal, ang isang hanay ng pamamahagi ng gas ay isang kumplikadong hanay ng electromekanikal ng mga magkakaugnay na sistema. Ang mga kapaligiran kung saan sila ay pinagsama-sama ay kumplikado at magkakapatong. Ang pangwakas na paggawa ay nagaganap sa site bilang bahagi ng proseso ng pag-install. Ang paghihinang ng orbital ay nakakatulong na matugunan ang mga matataas na detalye ng mga kinakailangan sa pamamahagi ng gas habang ginagawang mas madaling pamahalaan ang pagmamanupaktura sa masikip at mapaghamong kapaligiran.

Paano ginagamit ng industriya ng semiconductor ang mga gas

Bago subukang planuhin ang paggawa ng isang sistema ng pamamahagi ng gas, kinakailangan na maunawaan ang hindi bababa sa mga pangunahing kaalaman sa paggawa ng semiconductor. Sa kaibuturan nito, ang mga semiconductor ay gumagamit ng mga gas upang magdeposito ng mga solidong malapit sa elemento sa isang ibabaw sa isang lubos na kinokontrol na paraan. Ang mga nakadepositong solidong ito ay binago sa pamamagitan ng pagpasok ng mga karagdagang gas, laser, kemikal na etchant, at init. Ang mga hakbang sa malawak na proseso ay:

Deposition: Ito ang proseso ng paglikha ng paunang silicon wafer. Ang mga silicon precursor gas ay ibinobomba sa isang vacuum deposition chamber at bumubuo ng mga manipis na silicon na wafer sa pamamagitan ng kemikal o pisikal na pakikipag-ugnayan.

Photolithography: Ang seksyon ng larawan ay tumutukoy sa mga laser. Sa mas mataas na extreme ultraviolet lithography (EUV) spectrum na ginagamit upang gumawa ng pinakamataas na spectrum ng mga chip, isang carbon dioxide laser ang ginagamit upang i-etch ang microprocessor circuitry sa wafer.

Pag-ukit: Sa panahon ng proseso ng pag-ukit, ang halogen-carbon gas ay ibinubo sa silid upang i-activate at matunaw ang mga napiling materyales sa silikon na substrate. Ang prosesong ito ay epektibong nag-uukit ng laser-printed circuitry papunta sa substrate.

Doping: Ito ay isang karagdagang hakbang na nagbabago sa kondaktibiti ng nakaukit na ibabaw upang matukoy ang eksaktong mga kondisyon kung saan nagsasagawa ang semiconductor.

Pagsusupil: Sa prosesong ito, ang mga reaksyon sa pagitan ng mga layer ng wafer ay na-trigger ng mataas na presyon at temperatura. Sa pangkalahatan, tinatapos nito ang mga resulta ng nakaraang proseso at ginagawa ang na-finalize na processor sa wafer.

Paglilinis ng Chamber at Line: Ang mga gas na ginamit sa mga naunang hakbang, lalo na ang pag-ukit at doping, ay kadalasang lubhang nakakalason at reaktibo. Samakatuwid, ang silid ng proseso at ang mga linya ng gas na nagpapakain dito ay kailangang punan ng mga neutralizing gas upang mabawasan o maalis ang mga nakakapinsalang reaksyon, at pagkatapos ay punuin ng mga inert na gas upang maiwasan ang pagpasok ng anumang mga kontaminadong gas mula sa labas ng kapaligiran.

Ang mga sistema ng pamamahagi ng gas sa industriya ng semiconductor ay madalas na kumplikado dahil sa maraming iba't ibang mga gas na kasangkot at ang mahigpit na kontrol ng daloy ng gas, temperatura at presyon na dapat mapanatili sa paglipas ng panahon. Ito ay higit pang kumplikado ng napakataas na kadalisayan na kinakailangan para sa bawat gas sa proseso. Ang mga gas na ginamit sa nakaraang hakbang ay dapat na maalis sa mga linya at silid o kung hindi man ay neutralisahin bago magsimula ang susunod na hakbang ng proseso. Nangangahulugan ito na mayroong isang malaking bilang ng mga dalubhasang linya, mga interface sa pagitan ng welded tube system at ng mga hose, mga interface sa pagitan ng mga hose at tubes at ang mga regulator at sensor ng gas, at mga interface sa pagitan ng lahat ng naunang nabanggit na mga bahagi at ang mga valve at sealing system idinisenyo upang maiwasang mapalitan ang kontaminasyon ng pipeline ng natural na suplay ng gas.

Bilang karagdagan, ang mga panlabas na silid ng malinis at mga espesyal na gas ay nilagyan ng mga sistema ng suplay ng maramihang gas sa mga kapaligiran ng malinis na silid at mga espesyal na lugar na nakakulong upang mabawasan ang anumang mga panganib sa kaganapan ng aksidenteng pagtagas. Ang pag-welding ng mga sistemang ito ng gas sa ganitong kumplikadong kapaligiran ay hindi madaling gawain. Gayunpaman, sa pag-iingat, pansin sa detalye at tamang kagamitan, ang gawaing ito ay maaaring matagumpay na maisakatuparan.

Paggawa ng mga sistema ng pamamahagi ng gas sa industriya ng semiconductor

Ang mga materyales na ginamit sa mga sistema ng pamamahagi ng semiconductor gas ay lubos na nagbabago. Maaari silang magsama ng mga bagay tulad ng PTFE-lined metal pipe at hose upang labanan ang mga lubhang kinakaing unti-unting gas. Ang pinakakaraniwang materyal na ginagamit para sa pangkalahatang layunin ng piping sa industriya ng semiconductor ay 316L stainless steel - isang mababang carbon stainless steel na variant. Pagdating sa 316L versus 316, ang 316L ay mas lumalaban sa intergranular corrosion. Ito ay isang mahalagang pagsasaalang-alang kapag nakikitungo sa isang hanay ng mataas na reaktibo at potensyal na pabagu-bago ng isip na mga gas na maaaring mag-corrode ng carbon. Ang welding 316L stainless steel ay naglalabas ng mas kaunting carbon precipitates. Binabawasan din nito ang potensyal para sa pagguho ng hangganan ng butil, na maaaring humantong sa pitting corrosion sa mga welds at apektadong lugar ng init.

Para mabawasan ang posibilidad ng piping corrosion na humahantong sa product line corrosion at contamination, ang 316L stainless steel na hinangin na may purong argon shielding gas at tungsten gas shielded weld rails ang pamantayan sa industriya ng semiconductor. Ang tanging proseso ng welding na nagbibigay ng kontrol na kailangan upang mapanatili ang isang mataas na kadalisayan na kapaligiran sa proseso ng piping. Available lang ang automated orbital welding sa semiconductor gas distribution