Thiết kế hệ thống cho các loại khí được sử dụng trong sản xuất bán dẫn

Khi thị trường bán dẫn phát triển, các tiêu chuẩn về độ tinh khiết và độ chính xác trở nên nghiêm ngặt hơn. Một trong những yếu tố quyết định đến chất lượng của việc sản xuất bán dẫn là các loại khí được sử dụng trong quá trình này. Những loại khí này đóng nhiều vai trò khác nhau trong quá trình sản xuất, bao gồm:

Kiểm soát quá trình chính xác

Phòng ngừa ô nhiễm

Tăng cường tính chất kim loại

Để thực hiện các vai trò này một cách hiệu quả, hệ thống cung cấp và phân phối khí phải hoạt động hiệu quả. Thiết kế của hệ thống xử lý khí được sử dụng trong sản xuất bán dẫn cần được hỗ trợ bởi các thành phần mạnh mẽ và các bộ phận tùy chỉnh để đảm bảo sản xuất bán dẫn đáng tin cậy và có chất lượng cao.

Khí được sử dụng trong sản xuất bán dẫn

Quá trình sản xuất bán dẫn yêu cầu sử dụng các loại khí khác nhau ở các giai đoạn khác nhau của quy trình.

Trong khi các khí phổ biến như nitơ, hidro, argon và heli có thể được sử dụng ở dạng tinh khiết, một số quy trình có thể yêu cầu các hỗn hợp chuyên biệt. Silan hoặc siloxan, hexafluorua, halide và hydrocarbon là một số khí chuyên dụng được sử dụng trong sản xuất bán dẫn. Nhiều khí này có thể gây hại hoặc phản ứng mạnh, tạo ra thách thức trong việc lựa chọn và thiết kế các thành phần cho hệ thống khí.

Dưới đây là một số ví dụ:

Hidro và hely có thể rò rỉ dễ dàng từ hệ thống ống và nối do kích thước nguyên tử nhỏ và trọng lượng nhẹ của chúng.

Silan rất dễ cháy và có thể tự bốc cháy (tự cháy) trong không khí.

Difluorua nitơ được sử dụng trong các giai đoạn phủ, ăn mòn và làm sạch buồng trở thành một khí nhà kính mạnh khi bị rò rỉ vào môi trường.

Fluorua hidro (khí ăn mòn) rất ăn mòn đối với đường ống kim loại.

Trimethylgallium và amoniac có thể khó xử lý - những biến động nhỏ trong yêu cầu nhiệt độ và áp suất của chúng có thể ảnh hưởng đến quá trình phủ.

Việc kiểm soát điều kiện quy trình để giảm thiểu tác động tiêu cực của các khí này phải là ưu tiên hàng đầu trong giai đoạn thiết kế hệ thống. Điều quan trọng ngang bằng là sử dụng các thành phần chất lượng cao nhất, chẳng hạn như van màng AFK trong quá trình lắp ráp.

Giải quyết Thách thức Thiết kế Hệ thống

Khí cấp độ bán dẫn trong hầu hết các trường hợp có độ tinh khiết cao và cung cấp điều kiện trơ hoặc tăng cường các phản ứng ở các giai đoạn khác nhau của quá trình sản xuất, chẳng hạn như khí dùng cho quá trình ăn mòn và phủ phim. Rò rỉ hoặc ô nhiễm của những loại khí này có thể gây ra những tác động tiêu cực. Do đó, việc các thành phần hệ thống được sử dụng cần phải kín khít hoàn toàn, chống ăn mòn và có bề mặt mịn (chà điện phân) để đảm bảo không có khả năng bị ô nhiễm và duy trì mức độ sạch cực kỳ cao là vô cùng quan trọng.

Ngoài ra, một số khí này có thể được làm nóng hoặc làm lạnh để đạt được điều kiện quy trình mong muốn. Các thành phần cách nhiệt tốt đảm bảo kiểm soát nhiệt độ, điều này rất quan trọng cho hiệu suất hiệu quả của sản phẩm cuối cùng.

Từ nguồn đầu vào đến điểm sử dụng, phạm vi rộng các thành phần của AFK hỗ trợ độ tinh khiết siêu cao, nhiệt độ, áp lực và kiểm soát dòng chảy cần thiết trong phòng sạch bán dẫn và buồng chân không.

Hệ thống Được Thiết Kế với Các Thành Phần Chất Lượng Trong Nhà Máy Sản Xuất Bán Dẫn

Vai trò của các thành phần chất lượng và tối ưu hóa thiết kế là rất quan trọng đối với việc kiểm soát chính xác và sản xuất an toàn các linh kiện bán dẫn. Các thành phần được sử dụng cần phải bền và không rò rỉ để phù hợp với các điều kiện quy trình khác nhau ở các giai đoạn khác nhau của quá trình sản xuất. Van, ống nối, bộ điều chỉnh, đường ống và khung niêm phong chất lượng cao của AFK có các đặc điểm sau:

Độ Tinh Khiết Siêu Cao

Chốt kín không rò rỉ

Cách nhiệt kiểm soát nhiệt độ

Kiểm soát áp suất

Khả năng chống ăn mòn

Xử lý đánh bóng điện phân