Semi-iletki endüstrisinde gaz dağıtım sistemlerinin üretimi

Yarı iletken üretiminde, gazlar tüm işi yapar ve lazerler ise tüm ilgiyi çeker. Lazerler gerçekten silikon üzerine transistör desenlerini oyarken, önce silikonu yerleştiren ve devreleri tamamlamak için laseri parçalayan süreç bir dizi gaza aittir. Bu gazların, mikroişlemcilerin çok aşamalı bir süreçle geliştirilmesinde kullanıldığından, yüksek safiyettedeler. Bu sınırlama ile birlikte, bunların çoğu başka endişeler ve sınırlamalar taşır. Bazı gazlar kriyogendir, bazıları korozyondur ve diğerleri ise şiddetle zehirlidir.

Genel olarak, bu sınırlamalar, semi-ilettirici endüstrisi için gaz dağıtım sistemleri üretmeyi önemli ölçüde bir zorluğa dönüştürür. Malzeme belirtimleri zordur. Malzeme belirtimlerine ek olarak, bir gaz dağıtım dizisi, birbirine bağlı sistemlerin karmaşık bir elektromekanik dizisidir. Montaj olduğu ortamlar karmaşık ve örtüşmüştür. Nihai üretim, kurulum sürecinin bir parçası olarak yerinde gerçekleştirilir. Yörünge kaynaklığı, gaz dağıtım gereksinimlerinin yüksek belirtimlerini karşılamada yardımcı olurken, dar ve zorlu ortamlardaki üretime daha yönetilebilir hale getirir.

Semi-ilettirici endüstrisi gazları nasıl kullanır

Bir gaz dağıtım sisteminin üretimini planlamaya kalkışmadan önce, en azından yarıiletken üretimine ait temel bilgileri anlamak gerekir. Temel olarak, yarıiletkenler, bir yüzeye kontrollü bir şekilde neredeyse saf katı maddeleri yerleştirmek için gazları kullanır. Bu şekilde yerleştirilen katı maddeler, ekstra gazlar, lazerler, kimyasal aşındırıcılar ve ısı ile değiştirilir. Geniş süreçteki adımlar şunlardır:

Yerleştirme: Bu, ilk silikon kalıbını oluşturma sürecidir. Silikon öncülleri gazları vakum yerleştirme odasına pompalanır ve kimyasal veya fiziksel etkileşimler yoluyla ince silikon kalıpları oluşur.

Fotosu: Foto bölümü lazerlere atıfta bulunur. En yüksek belirtimli çipleri yapmak için kullanılan daha yüksek uzak ultravijole litografi (EUV) spektrumu içinde, karbon dioksit lazeri mikroişlemci devresini kalıba kazımak için kullanılır.

Oyalama: Oyalama süreci sırasında, halojen-karbon gazı odaya pompalanır ve bu gaz, silikon alt tabakadaki seçili maddeleri etkinleştirmek ve eritmek için kullanılır. Bu süreç, lazer basılmış devreleri alt tabakaya etkili bir şekilde oyalar.

Doping: Bu, oyalanmış yüzeyin iletkenliğini değiştiren ek bir adımdır ve bu adımlar semi-hafifletici madde ne zaman iletken olacağını belirlemek için tam koşulları belirler.

Isıtmalama: Bu süreçte, katmanlar arasındaki tepkimeler artırdığımız basınç ve sıcaklıkla tetiklenir. Temel olarak, bu süreç önceki sürecin sonuçlarını tamamlar ve waferdeki son işlemcüyü oluşturur.

Odun ve Hat Temizliği: Önceki adımlarda kullanılan gazlar, özellikle oyulma ve dopping işlemlerindeki, genellikle çok zararlı ve reaktifdir. Bu nedenle, işlem odası ve bu odaya besleyen gaz hatları, zararlı tepkimeleri azaltmak veya ortadan kaldırmak için nötrleştirme gazlarıyla doldurulmalıdır ve ardından dış çevreden herhangi bir kirlilik gazının girmesini önlemek için pasif gazlarla doldurulmalıdır.

Yarı iletken endüstrisindeki gaz dağıtım sistemleri, zaman içinde korunması gereken farklı gazların çokluğu ve gaz akışının, sıcaklığın ve basıncın sıkı denetimi nedeniyle genellikle karmaşıktır. Bu, süreçte kullanılan her gaz için gerekli olan ultra-yüksek safiyetle daha da karmaşık hale gelir. Bir sonraki aşama başlamadan önce, önceki aşamada kullanılan gazlar, hatlardan ve odalardan temizlenmesi veya aksi haldeutralize edilmesi gerekir. Bu da, bir dizi özelleştirilmiş hattın, kaydırılmış boru sistemi ve hörgelere arayüzlerin, hörgeler ile borular ve gaz düzenleyicileri ve sensörleri arasındaki arayüzlerin, tüm önceki bileşenlerle ve doğalgaz tedarik hattı kontaminasyonundan korunan vanalar ve mühürleme sistemleri arasındaki arayüzlerin bulunmasını gerektiği anlamına gelir.

Ek olarak, temiz odaların dışarıları ve özel gazlar, kazara yangın gibi bir olayda olası tehlikeleri azaltmak için temiz odalı ortamlar ve özel kapalı alanlarda toplu gaz tedarik sistemleriyle donatılacaktır. Böyle karmaşık bir ortamda bu gaz sistemlerini birleştirmek kolay bir iş değildir. Ancak, dikkat, ayrıntıya bakma ve doğru ekipmanlar ile bu görev başarıyla yerine getirilebilir.

Yarıiletken endüstrisinde gaz dağıtım sistemleri üretimi

Yarı iletken gaz dağıtım sistemlerinde kullanılan malzemeler oldukça değişken olabilir. Bu, yüksek korozivlikteki gazlara karşı direnç gösteren PTFE kaplı metal borular ve hösler gibi şeyler içerebilir. Yarı iletken endüstrisinde genel amaçlı borulama için kullanılan en yaygın malzeme, düşük karbonlu çelik bir varyant olan 316L paslanmaz çeliğidir. 316L ile 316 konusuna gelince, 316L gran sınırları arasındaki korozyona daha fazla direnç göstermektedir. Bu, karbonu koroze edebilecek yüksek reaktivite ve potansiyel olarak volatil gazlarla uğraşırken önemli bir husustur. 316L paslanmaz çeliğini kaynaklamak daha az karbon kristalize etmesine neden olur. Ayrıca, kaynaklama ve ısı etkili bölgelerinde pitting korozyonuna yol açabilecek gran sınır erozyonunun olasılığını da azaltır.

Boru hattı çökeltmesine ve kontaminasyona neden olabilecek boru korozyonunun olasılığını azaltmak için, 316L paslanmaz çeliği saf argon koruyucu gazı ve tungsten gaz korumalı birleme railyi kullanılarak kaynaklanır; bu, semiiletken endüstrisindeki standarttır. İşlem borularında yüksek saflik ortamını korumak için gereken kontrolü sağlayan tek birleme işlemidir. Otomatik yörüngevi birleştirme sadece semiiletken gaz dağıtımında mevcuttur.