Technologielösungen für hochreine Gasversorgungssysteme für Halbleiterprozesse

Die hochreine Gasleitungstechnologie ist ein wichtiger Bestandteil des hochreinen Gasversorgungssystems, das die Schlüsseltechnologie ist, um das erforderliche hochreine Gas an den Verwendungsort zu liefern und dennoch die qualifizierte Qualität aufrechtzuerhalten;Reinstgas-Rohrleitungstechnik umfasst die richtige Auslegung der Anlage, die Auswahl von Armaturen und Zubehör, Konstruktion und Installation sowie Prüfung.In den letzten Jahren haben die zunehmend strengeren Anforderungen an die Reinheit und den Verunreinigungsgehalt von hochreinen Gasen bei der Herstellung von mikroelektronischen Produkten, die durch hochintegrierte Schaltungen repräsentiert werden, die Rohrleitungstechnologie von hochreinen Gasen zunehmend in Betracht gezogen und betont.Das Folgende ist ein kurzer Überblick über Reinstgasleitungen von der Materialauswahlof Bau sowie die Abnahme und das tägliche Management.

Arten von gängigen Gasen

Klassifizierung gängiger Gase in der Elektronikindustrie：

Gängige Gase（Massengas）: Wasserstoff (H₂₎, Stickstoff (N₂), Sauerstoff (O₂), Argon (A₂), etc.

Spezialgasesind SiH₄ ,PH₃ ,B₂H_{6 ,}A₈H₃ ,CL ,HCL,CF₄ ,NH_3,POCL_3, SIH2CL₂ SIHCL3,NH_3,  BKL_{3 ,}SIF₄ ,CLF₃ ,CO,C₂F_6, N2O,F_2,HF,HBRSF₆…… etc.

Die Arten von Sondergasen sind allgemein als korrosiv einzustufenGas, giftigGas, brennbarGas, brennbarGas, untätigGasusw. Die üblicherweise verwendeten Halbleitergase werden allgemein wie folgt klassifiziert.

(i) Ätzend/giftigGas: HCl , BF₃, WF₆, HBr, SiH₂Cl₂, NH₃, PH₃, Kl₂, BCl₃…etc.

(ii) EntflammbarkeitGas: H₂, CH₄, SiH₄, PH₃, AsH3, SiH₂Cl₂, B₂H₆, CH2F_2,CH₃F, CO … usw.

(iii) BrennbarkeitGas: Ö₂, Kl₂, N₂O, NF₃… etc.

(iv) InertGas: N₂, CF₄, C₂F₆, C₄F_8,SF₆, CO₂, Ne, Kr, He…etc.

Viele Halbleitergase sind für den menschlichen Körper schädlich.Insbesondere einige dieser Gase, wie SiH₄ Selbstentzündung, solange ein Leck heftig mit dem Luftsauerstoff reagiert und zu brennen beginnt;und AsH₃hochgiftig, jede geringfügige Leckage kann Menschenleben gefährden, wegen dieser offensichtlichen Gefahren sind die Anforderungen an die Sicherheit des Systemdesigns besonders hoch.

Anwendungsbereich von Gasen  

Als wichtiger Grundrohstoff der modernen Industrie sind Gasprodukte weit verbreitet, und eine große Anzahl gängiger Gase oder Spezialgase wird in der Metallurgie, Stahl, Erdöl, chemischen Industrie, Maschinen, Elektronik, Glas, Keramik, Baumaterialien und im Bauwesen verwendet , Lebensmittelverarbeitung, Medizin und medizinische Bereiche.Die Anwendung von Gas hat einen wichtigen Einfluss auf die Hochtechnologie gerade dieser Bereiche und ist deren unverzichtbarer Rohstoff Gas bzw. Prozessgas.Nur mit den Bedürfnissen und der Förderung verschiedener neuer Industriezweige und moderner Wissenschaft und Technologie können die Produkte der Gasindustrie in Bezug auf Vielfalt, Qualität und Quantität sprunghaft entwickelt werden.

Gasanwendung in der Mikroelektronik und Halbleiterindustrie

Die Verwendung von Gas hat im Halbleiterprozess schon immer eine wichtige Rolle gespielt, insbesondere wurde der Halbleiterprozess in verschiedenen Branchen weit verbreitet, von der traditionellen ULSI-, TFT-LCD- bis hin zur aktuellen mikroelektromechanischen (MEMS) Industrie die den sogenannten Halbleiterprozess als Herstellungsprozess von Produkten verwenden.Die Reinheit des Gases hat einen entscheidenden Einfluss auf die Leistung der Komponenten und die Produktausbeute, und die Sicherheit der Gasversorgung hängt mit der Gesundheit des Personals und der Sicherheit des Anlagenbetriebs zusammen.

Die Bedeutung von Reinstrohrleitungen im Reinstgastransport

Beim Schmelzen und Herstellen von Edelstahl können etwa 200 g Gas pro Tonne absorbiert werden.Nach der Verarbeitung von Edelstahl ist nicht nur seine Oberfläche mit verschiedenen Verunreinigungen klebrig, sondern auch in seinem Metallgitter eine gewisse Menge Gas aufgenommen.Wenn Luft durch die Pipeline strömt, absorbiert das Metall diesen Teil des Gases, tritt wieder in den Luftstrom ein und verschmutzt das reine Gas.Wenn der Luftstrom in der Röhre ein diskontinuierlicher Strom ist, adsorbiert die Röhre das Gas unter Druck, und wenn der Luftstrom aufhört zu passieren, bildet das von der Röhre adsorbierte Gas einen Druckabfall, um sich aufzulösen, und das aufgelöste Gas tritt auch in das reine Gas in der Röhre ein als Verunreinigungen.Gleichzeitig werden die Adsorption und die Auflösung wiederholt, so dass das Metall auf der Innenfläche des Rohrs auch eine gewisse Menge Pulver erzeugt, und diese Metallstaubpartikel verschmutzen auch das reine Gas innerhalb des Rohrs.Diese Eigenschaft des Rohrs ist wesentlich, um die Reinheit des transportierten Gases zu gewährleisten, was nicht nur eine sehr hohe Glätte der Innenfläche des Rohrs, sondern auch eine hohe Verschleißfestigkeit erfordert.

Wenn Gase mit stark korrosiven Eigenschaften verwendet werden, müssen korrosionsbeständige Edelstahlrohre für die Verrohrung verwendet werden.Anderenfalls erzeugt das Rohr aufgrund von Korrosion Korrosionsflecken an der Innenfläche, und in schwerwiegenden Fällen gibt es einen großen Bereich von Metallstreifen oder sogar Perforationen, die das zu verteilende Reingas kontaminieren.

Die Verbindung von hochreinen und hochreinen Gastransport- und -verteilungsleitungen mit großen Durchflussraten.

Im Prinzip sind sie alle geschweißt, und die verwendeten Rohre dürfen sich beim Schweißen nicht in ihrer Organisation ändern.Materialien mit zu hohem Kohlenstoffgehalt unterliegen beim Schweißen der Luftdurchlässigkeit der geschweißten Teile, die das gegenseitige Eindringen von Gasen innerhalb und außerhalb des Rohrs erschwert und die Reinheit, Trockenheit und Sauberkeit des übertragenen Gases zerstört, was zum Verlust von führt all unsere Bemühungen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass für hochreine Gas- und Spezialgastransportleitungen eine spezielle Behandlung von hochreinem Edelstahlrohr erforderlich ist, um ein hochreines Rohrleitungssystem (einschließlich Rohre, Armaturen, Ventile, VMB, VMP) herzustellen Die Verteilung von hochreinem Gas nimmt eine lebenswichtige Aufgabe ein.

Allgemeines Konzept der sauberen Technologie für Übertragungs- und Verteilungspipelines

Hochreine und saubere Gaskörperübertragung mit Rohrleitungen bedeutet, dass es bestimmte Anforderungen oder Kontrollen für drei Aspekte des zu transportierenden Gases gibt.

Gasreinheit: Der Gehalt an Verunreinigungsatmosphäre im gGasreinheit: Der Gehalt an Verunreinigungsatmosphäre im Gas, normalerweise ausgedrückt als Prozentsatz der Gasreinheit, z. B. 99,9999%, auch ausgedrückt als Volumenverhältnis des Gehalts an Verunreinigungsatmosphäre ppm, ppb, ppt.

Trockenheit: Die Menge an Spurenfeuchtigkeit im Gas oder die als Feuchtigkeit bezeichnete Menge, die normalerweise als Taupunkt ausgedrückt wird, z. B. der Taupunkt bei atmosphärischem Druck -70.C.

Sauberkeit: die Anzahl der im Gas enthaltenen Schmutzpartikel, Partikelgröße in µm, wie viele Partikel/m3 auszudrücken, bei Druckluft meist auch ausgedrückt in wie viel mg/m3 unvermeidbarer fester Rückstände, die den Ölgehalt abdecken .

Schadstoffgrößenklassifizierung: Schadstoffpartikel, bezieht sich hauptsächlich auf Pipeline-Reinigung, Verschleiß, Korrosion, die durch Metallpartikel, atmosphärische Rußpartikel sowie Mikroorganismen, Phagen und feuchtigkeitshaltige Gaskondensationströpfchen usw. entsprechend der Größe ihrer Partikelgröße erzeugt wird ist geteilt in

a) Große Partikel – Partikelgröße über 5 μm

b) Partikel – Materialdurchmesser zwischen 0,1 μm-5 μm

c) Ultramikropartikel – Partikelgröße kleiner als 0,1 μm.

Um die Anwendung dieser Technologie zu verbessern und ein wahrnehmbares Verständnis der Partikelgröße und μm-Einheiten zu ermöglichen, wird ein Satz spezifischer Partikelstatus als Referenz bereitgestellt

Das Folgende ist ein Vergleich spezifischer Partikel