Bei der Herstellung von Halbleiter erledigen Gase alle Arbeiten und Laser erhalten die ganze Aufmerksamkeit. Während Laser das Ätz -Transistormuster in ein Silizium machen, ist der Ätz, der das Silizium zunächst ablegt und den Laser abbricht, um komplette Schaltkreise zu erstellen, eine Reihe von Gasen. Es ist nicht verwunderlich, dass diese Gase, die zur Entwicklung von Mikroprozessoren durch einen mehrstufigen Prozess verwendet werden, von hoher Reinheit sind. Zusätzlich zu dieser Einschränkung haben viele von ihnen andere Bedenken und Einschränkungen. Einige der Gase sind kryogen, andere korrosiv und auch andere sind sehr giftig.
Insgesamt machen diese Einschränkungen die Herstellung von Gasverteilungssystemen für die Halbleiterindustrie zu einer erheblichen Herausforderung. Materialspezifikationen sind anspruchsvoll. Zusätzlich zu Materialspezifikationen ist ein Gasverteilungsarray ein komplexes elektromechanisches Array von miteinander verbundenen Systemen. Die Umgebungen, in denen sie zusammengebaut sind, sind komplex und überlappend. Die endgültige Herstellung findet im Rahmen des Installationsprozesses vor Ort statt. Orbital Löten hilft bei der Erfüllung der hohen Spezifikationen der Gasverteilungsanforderungen und macht die Herstellung in engen, anspruchsvollen Umgebungen besser überschaubar.
Wie die Halbleiterindustrie Gase verwendet
Bevor Sie versuchen, die Herstellung eines Gasverteilungssystems zu planen, müssen zumindest die Grundlagen der Herstellung von Halbleiter verstehen. Im Kern verwenden Halbleiter Gase, um nahezu elektrische Feststoffe auf stark kontrollierte Weise auf einer Oberfläche abzulegen. Diese abgelagerten Feststoffe werden dann modifiziert, indem zusätzliche Gase, Laser, chemische Ächungsmittel und Wärme eingeführt werden. Die Schritte im breiten Prozess sind:
Ablagerung: Dies ist der Prozess der Erstellung des anfänglichen Siliziumwafers. Siliziumvorläufergase werden in eine Vakuumabscheidungskammer gepumpt und bilden dünne Siliziumwafer durch chemische oder physikalische Wechselwirkungen.
Photolithographie: Der Fotobereich bezieht sich auf Laser. In dem höheren extremen Ultravioletten -Lithographie -Spektrum (EUV), das zur Herstellung der höchsten Spezifikationschips verwendet wird, wird ein Kohlendioxidlaser verwendet, um die Mikroprozessorschaltung in den Wafer zu ätzen.
Ätzen: Während des Ätzprozesses wird Halogen-Kohlenstoff-Gas in die Kammer gepumpt, um ausgewählte Materialien im Siliziumsubstrat zu aktivieren und aufzulösen. Dieser Prozess hat effektiv die lasergedruckten Schaltkreise auf das Substrat.
Doping: Dies ist ein zusätzlicher Schritt, der die Leitfähigkeit der geätzten Oberfläche ändert, um die genauen Bedingungen zu bestimmen, unter denen der Halbleiter durchführt.
Tempern: Bei diesem Prozess werden Reaktionen zwischen Waferschichten durch erhöhtes Druck und Temperatur ausgelöst. Im Wesentlichen wird die Ergebnisse des vorherigen Prozesses abgeschlossen und den endgültigen Prozessor im Wafer erstellt.
Kammer- und Leitungsreinigung: Die in den vorherigen Schritten verwendeten Gasen, insbesondere das Ätzen und Dotieren, sind oft hochgiftig und reaktiv. Daher müssen die Prozesskammer und die Gasleitungen, die sie ernähren, mit neutralisierenden Gasen gefüllt werden, um schädliche Reaktionen zu reduzieren oder zu beseitigen, und dann mit inerten Gasen gefüllt werden, um das Eindringen von kontaminierenden Gasen aus der Außenumgebung zu verhindern.
Gasverteilungssysteme in der Halbleiterindustrie sind aufgrund der vielen verschiedenen Gase häufig komplex und die strenge Kontrolle des Gasflusss, der Temperatur und des Drucks, die im Laufe der Zeit aufrechterhalten werden müssen. Dies wird durch die ultrahohe Reinheit, die für jedes Gas im Prozess erforderlich ist, weiter erschwert. Die im vorherigen Schritt verwendeten Gase müssen aus den Leitungen und Kammern herausgespült oder auf andere Weise neutralisiert werden, bevor der nächste Schritt des Prozesses beginnen kann. Dies bedeutet, dass es eine große Anzahl von spezialisierten Linien, Grenzflächen zwischen dem Schweißrohrsystem und den Schläuchen, Grenzflächen zwischen Schläuchen und Röhrchen sowie Gasregulatoren und Sensoren und Grenzflächen zwischen allen zuvor erwähnten Komponenten und Ventilen und Versiegelungssystemen gibt, die zur Verhinderung der Verunreinigung der Verunreinigung der Verunreinigung der Erdgasversorgung aus dem Außenbereich verhindern.
Darüber hinaus werden Reinraum -Außenbereiche und Spezialgase mit Schüttgasversorgungssystemen in Reinraumumgebungen und spezialisierten engen Bereichen ausgestattet, um alle Gefahren bei versehentlichem Leckagen zu mildern. Das Schweißen dieser Gassysteme in einer so komplexen Umgebung ist keine leichte Aufgabe. Mit Sorgfalt, Liebe zum Detail und der richtigen Ausrüstung kann diese Aufgabe jedoch erfolgreich erledigt werden.
Herstellung von Gasverteilungssystemen in der Halbleiterindustrie
Die in Halbleitergasverteilungssystemen verwendeten Materialien sind sehr unterschiedlich. Sie können Dinge wie PTFE-ausgekleidete Metallrohre und Schläuche umfassen, um stark korrosiven Gasen zu widerstehen. Das häufigste Material für allgemeine Rohrleitungen in der Halbleiterindustrie ist 316L Edelstahl - eine Variante aus Edelstahl mit niedrigem Kohlenstoff. Wenn es um 316L gegen 316 geht, ist 316L gegen intergranuläre Korrosion resistenter. Dies ist eine wichtige Überlegung, wenn Sie mit einer Reihe hochreaktiver und potenziell flüchtiger Gase umgehen, die Kohlenstoff korrodieren können. Schweißen 316L Edelstahl freisetzt weniger Kohlenstoffausfälle. Es reduziert auch das Potenzial für die Korngrenzeerosion, was zu Korrosion in Schweißnähten und Wärme betroffenen Zonen führen kann.
Um die Möglichkeit einer Rohrleitungskorrosion zu verringern, die zu Korrosion und Kontamination von Produktlinien führt, ist 316L Edelstahl mit reinem argonischem Abschirmgas und Wolframgasabschirmschird -Schweißscheiben der Standard in der Halbleiterindustrie. Der einzige Schweißprozess, der die Kontrolle liefert, die für die Aufrechterhaltung einer hohen Reinheitsumgebung in Prozessrohrleitungen erforderlich ist. Automatisches Orbitalschweißen ist nur in der Verteilung von Halbleitergas erhältlich
Postzeit: Jul-18-2023