Thiết kế hệ thống khí dùng trong sản xuất chất bán dẫn Việt Nam

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 chất lượng sản xuất chất bán dẫn là khí được sử dụng trong quy trình. Những loại khí này đóng nhiều vai trò trong quá trình sản xuất, bao gồm:

Kiểm soát quá trình chính xác

Phòng chống ô nhiễm

Tăng cường tài sản luyện kim

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

Khí dùng trong sản xuất chất bán dẫn

Quá trình sản xuất chất bán dẫn đòi hỏi phải sử dụng các loại khí khác nhau ở các giai đoạn khác nhau của quy trình.

Trong khi các loại khí thông thường như nitơ, hydro, argon và helium có thể được sử dụng ở dạng nguyên chất, một số quy trình nhất định có thể yêu cầu các hỗn hợp đặc biệt. Silan hoặc siloxan, hexafluoride, halogenua và hydrocarbon là một số loại khí đặc biệt được sử dụng trong sản xuất chất bán dẫn. Nhiều loại khí này có thể nguy hiểm hoặc có tính phản ứng cao, tạo ra những thách thức trong việc lựa chọn và thiết kế các bộ phận cho hệ thống khí đốt.

Dưới đây là một số ví dụ:

Hydro và heli có thể dễ dàng rò rỉ từ hệ thống đường ống và phụ kiện do kích thước và trọng lượng nguyên tử nhỏ của chúng.

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

Nitơ Diflorua được sử dụng trong các giai đoạn lắng đọng, ăn mòn và làm sạch buồng sẽ trở thành khí nhà kính mạnh khi rò rỉ ra môi trường.

Hydro florua (khí ăn mòn) có tính ăn mòn cao đối với đường ống kim loại.

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

Kiểm soát các điều kiện của quy trình để giảm thiểu tác động tiêu cực của các loại khí này phải là ưu tiên hàng đầu trong quá trình thiết kế hệ thống. Điều quan trọng không kém là sử dụng các thành phần chất lượng cao nhất như van màng AFK trong quá trình xây dựng.

Giải quyết các thách thức về thiết kế hệ thống

Trong hầu hết các trường hợp, khí cấp bán dẫn có độ tinh khiết cao và cung cấp các điều kiện trơ hoặc tăng cường phản ứng ở các giai đoạn khác nhau của quy trình sản xuất, chẳng hạn như khí ăn mòn và khí lắng đọng. Rò rỉ hoặc ô nhiễm các khí như vậy có thể có tác động tiêu cực. Do đó, điều quan trọng là các thành phần hệ thống được sử dụng phải được bịt kín và chống ăn mòn cũng như có bề mặt nhẵn (đánh bóng điện phân) để đảm bảo không có khả năng bị nhiễm bẩn và có thể duy trì mức độ sạch sẽ cực cao.

Ngoài ra, một số loại khí này có thể được làm nóng hoặc làm mát để đạt được các điều kiện quy trình mong muốn. Các bộ phận cách nhiệt tốt đảm bảo kiểm soát nhiệt độ, điều này rất quan trọng để sản phẩm cuối cùng hoạt động hiệu quả.

Từ đầu vào nguồn đến điểm sử dụng, nhiều bộ phận của AFK hỗ trợ kiểm soát độ tinh khiết, nhiệt độ, áp suất và lưu lượng cực cao cần thiết trong phòng sạch bán dẫn và buồng chân không.

Hệ thống được thiết kế với các thành phần chất lượng trong Fab 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 chất bán dẫn một cách an toàn. Các bộ phận được sử dụng cần phải chắc chắn và không bị rò rỉ để phù hợp với các điều kiện quy trình khác nhau được yêu cầu ở các giai đoạn sản xuất khác nhau. Van, phụ kiện, bộ điều chỉnh, đường ống và khung đệm kín chất lượng cao của AFK được đặc trưng bởi các tính năng sau:

Độ tinh khiết cực cao

Con dấu không rò rỉ

Cách nhiệt kiểm soát nhiệt độ

Điều khiển áp suất

Chống ăn mòn

Xử lý đánh bóng điện phân