I halvlederfremstilling gjør gasser alt arbeidet og lasere får all oppmerksomhet. Mens lasere gjør ets -transistormønstre i silisium, er etsen som først avsetter silisiumet og bryter ned laseren for å lage komplette kretser en serie gasser. Det er ikke overraskende at disse gassene, som brukes til å utvikle mikroprosessorer gjennom en flertrinns prosess, har høy renhet. I tillegg til denne begrensningen, har mange av dem andre bekymringer og begrensninger. Noen av gassene er kryogene, andre er etsende, og fortsatt andre er svært giftige.
Alt i alt gjør disse begrensningene produksjon av gassfordelingssystemer for halvlederindustrien til en betydelig utfordring. Materielle spesifikasjoner er krevende. I tillegg til materialspesifikasjoner, er en gassfordelingsgruppe en kompleks elektromekanisk rekke sammenkoblede systemer. Miljøene de er samlet i er sammensatte og overlappende. Endelig fabrikasjon finner sted på stedet som en del av installasjonsprosessen. Orbital lodding hjelper til med å oppfylle de høye spesifikasjonene for gasfordelingskrav, samtidig som produksjonen gjør i trange, utfordrende miljøer mer håndterbare.
Hvordan halvlederindustrien bruker gasser
Før du prøver å planlegge fremstilling av et gassfordelingssystem, er det nødvendig å forstå i det minste det grunnleggende om halvlederproduksjon. I kjernen bruker halvledere gasser for å avsette nesten elementære faste stoffer på en overflate på en sterkt kontrollert måte. Disse avsatte faste stoffer blir deretter modifisert ved å innføre ytterligere gasser, lasere, kjemiske etsemidler og varme. Trinnene i den brede prosessen er:
Avsetning: Dette er prosessen med å lage den første silisiumskiven. Silisiumforløpergasser pumpes inn i et vakuumavsetningskammer og danner tynne silisiumskiver gjennom kjemiske eller fysiske interaksjoner.
Fotolitografi: Fotoseksjonen refererer til lasere. I det høyere ekstreme ultrafiolette litografi (EUV) spekteret som brukes til å lage de høyeste spesifikasjonsbrikkene, brukes en karbondioksidlaser for å etse mikroprosessorkretsene i skiven.
Etsing: Under etsingsprosessen pumpes halogen-karbongass inn i kammeret for å aktivere og oppløse utvalgte materialer i silisiumsubstratet. Denne prosessen graverer effektivt de lasertrykkede kretsløpene på underlaget.
Doping: Dette er et ekstra trinn som endrer konduktiviteten til den etsede overflaten for å bestemme de nøyaktige forholdene som halvleder oppfører seg.
Annealing: I denne prosessen utløses reaksjoner mellom skivelag med forhøyet trykk og temperatur. I hovedsak avslutter den resultatene fra den forrige prosessen og oppretter den ferdige prosessoren i skiven.
Rengjøring av kammer og linjekammer: Gassene som ble brukt i de foregående trinnene, spesielt etsing og doping, er ofte svært giftige og reaktive. Derfor må prosesskammeret og gasslinjene som fôrer den fylles med nøytraliserende gasser for å redusere eller eliminere skadelige reaksjoner, og deretter fylles med inerte gasser for å forhindre inntrenging av forurensende gasser fra det ytre miljø.
Gassfordelingssystemer i halvlederindustrien er ofte kompliserte på grunn av de mange forskjellige gassene som er involvert og den stramme kontrollen av gasstrømmen, temperaturen og trykket som må opprettholdes over tid. Dette er ytterligere komplisert av den ultrahøye renheten som kreves for hver gass i prosessen. Gassene som ble brukt i forrige trinn, må skylles ut av linjene og kamrene eller på annen måte nøytraliseres før neste trinn i prosessen kan begynne. Dette betyr at det er et stort antall spesialiserte linjer, grensesnitt mellom det sveisede rørsystemet og slangene, grensesnittene mellom slangene og rørene og gassregulatorene og sensorene, og grensesnitt mellom alle de tidligere nevnte komponentene og ventilene og tetningssystemene designet for å forhindre rørlednings forurensning av naturgassforsyningen fra å bli utbøyd.
I tillegg vil reneoms eksteriør og spesialitetsgasser være utstyrt med bulkgassforsyningssystemer i reneomsmiljøer og spesialiserte innesperrede områder for å dempe farene i tilfelle utilsiktet lekkasje. Å sveise disse gasssystemene i et så komplekst miljø er ingen enkel oppgave. Imidlertid, med omhu, oppmerksomhet på detaljer og riktig utstyr, kan denne oppgaven oppnås vellykket.
Produksjon av gassfordelingssystemer i halvlederindustrien
Materialene som brukes i halvledergassfordelingssystemer er svært varierende. De kan inkludere ting som PTFE-fôrede metallrør og slanger for å motstå svært etsende gasser. Det vanligste materialet som brukes til røring av generell formål i halvlederindustrien er 316L rustfritt stål - en rustfritt stålvariant med lavt karbon. Når det gjelder 316L kontra 316, er 316L mer motstandsdyktig mot intergranulær korrosjon. Dette er en viktig vurdering når du arbeider med en rekke svært reaktive og potensielt flyktige gasser som kan korrodere karbon. Sveising 316L rustfritt stål frigjør mindre karbonutfellinger. Det reduserer også potensialet for erosjon av korngrense, noe som kan føre til pittingkorrosjon i sveiser og varmepåvirkede soner.
For å redusere muligheten for rørkorrosjon som fører til korrosjon og forurensning av produktlinjen, er 316L rustfritt stål sveiset med ren argonskjermingsgass og wolframgassskjermede sveiseskinner standarden i halvlederindustrien. Den eneste sveiseprosessen som gir kontrollen som er nødvendig for å opprettholde et miljø med høy renhet i prosessrør. Automatisk sveising av orbital er bare tilgjengelig i halvledergassfordeling
Post Time: Jul-18-2023