Fil-fabbrikazzjoni tas-semikondutturi, il-gassijiet jagħmlu x-xogħol kollu u l-lejżers jiġbdu l-attenzjoni kollha. Filwaqt li l-lejżers jagħmlu xejriet ta 'transistor tal-inċiżjoni fis-silikon, l-inċiżjoni li l-ewwel tiddepożita s-silikon u tkisser il-lejżer biex tagħmel ċirkwiti kompluti hija serje ta' gassijiet. Mhuwiex sorprendenti li dawn il-gassijiet, li jintużaw biex jiżviluppaw mikroproċessuri permezz ta 'proċess multi-stadji, huma ta' purità għolja. Minbarra din il-limitazzjoni, ħafna minnhom għandhom tħassib u limitazzjonijiet oħra. Uħud mill-gassijiet huma krijoġeniċi, oħrajn huma korrużivi, u oħrajn għadhom tossiċi ħafna.
Kollox ma 'kollox, dawn il-limitazzjonijiet jagħmlu s-sistemi ta' distribuzzjoni tal-gass tal-manifattura għall-industrija tas-semikondutturi sfida konsiderevoli. L-ispeċifikazzjonijiet materjali huma eżiġenti. Minbarra l-ispeċifikazzjonijiet tal-materjal, firxa ta 'distribuzzjoni tal-gass hija firxa elettromekkanika kumplessa ta' sistemi interkonnessi. L-ambjenti li fihom huma mmuntati huma kumplessi u li jikkoinċidu. Il-fabbrikazzjoni finali sseħħ fuq il-post bħala parti mill-proċess ta 'installazzjoni. L-issaldjar orbitali jgħin biex jissodisfa l-ispeċifikazzjonijiet għoljin tar-rekwiżiti tad-distribuzzjoni tal-gass filwaqt li jagħmel il-manifattura f'ambjenti stretti u ta 'sfida aktar maniġġabbli.
Kif l-industrija tas-semikondutturi tuża l-gassijiet
Qabel ma tipprova tippjana l-manifattura ta 'sistema ta' distribuzzjoni tal-gass, huwa meħtieġ li tifhem mill-inqas il-punti bażiċi tal-manifattura tas-semikondutturi. Fil-qalba tagħha, is-semikondutturi jużaw il-gassijiet biex jiddepożitaw solidi kważi elementali fuq wiċċ b'mod ikkontrollat ħafna. Dawn is-solidi depożitati huma mbagħad modifikati bl-introduzzjoni ta 'gassijiet addizzjonali, lejżers, etchants kimiċi, u sħana. Il-passi fil-proċess wiesa 'huma:
Depożizzjoni: Dan huwa l-proċess tal-ħolqien tal-wejfer inizjali tas-silikon. Il-gassijiet prekursuri tas-silikon huma ppumpjati f'kamra ta 'deposizzjoni bil-vakwu u jiffurmaw wejfers irqaq tas-silikon permezz ta' interazzjonijiet kimiċi jew fiżiċi.
Fotolitografija: Is-sezzjoni tar-ritratti tirreferi għal lasers. Fl-ogħla spettru tal-litografija ultravjola estrema (EUV) użat biex isiru ċipep tal-ogħla speċifikazzjoni, laser tad-dijossidu tal-karbonju jintuża biex jidħol iċ-ċirkwiti tal-mikroproċessur fil-wejfer.
Inċiżjoni: Matul il-proċess tal-inċiżjoni, il-gass tal-karbonju tal-aloġenu jiġi ppumpjat fil-kamra biex jattiva u jinħall materjali magħżula fis-sottostrat tas-silikon. Dan il-proċess effettivament inaqqas iċ-ċirkwiti stampati bil-lejżer fuq is-sottostrat.
Doping: Dan huwa pass addizzjonali li jibdel il-konduttività tal-wiċċ inċiż biex jiddetermina l-kundizzjonijiet eżatti li taħthom is-semikonduttur imexxi.
Tnaqqis: F'dan il-proċess, ir-reazzjonijiet bejn is-saffi tal-wejfer huma kkawżati minn pressjoni elevata u temperatura. Essenzjalment, tiffinalizza r-riżultati tal-proċess ta 'qabel u toħloq il-proċessur finalizzat fil-wejfer.
Tindif tal-Kamra u l-Linja: Il-gassijiet użati fil-passi ta 'qabel, speċjalment l-inċiżjoni u d-doping, ħafna drabi huma tossiċi ħafna u reattivi. Għalhekk, il-kamra tal-proċess u l-linji tal-gass li jitimgħu għandhom bżonn jimtlew b'gassijiet newtralizzanti biex inaqqsu jew jeliminaw reazzjonijiet ta 'ħsara, u mbagħad mimlijin gassijiet inerti biex jipprevjenu l-intrużjoni ta' kwalunkwe gassijiet li jikkontaminaw mill-ambjent ta 'barra.
Sistemi ta 'distribuzzjoni tal-gass fl-industrija tas-semikondutturi huma spiss kumplessi minħabba l-ħafna gassijiet differenti involuti u l-kontroll strett tal-fluss tal-gass, it-temperatura u l-pressjoni li jridu jinżammu maż-żmien. Dan huwa aktar ikkumplikat mill-purità ultra-għolja meħtieġa għal kull gass fil-proċess. Il-gassijiet użati fil-pass ta 'qabel għandhom jiġu mlaħalħa mil-linji u l-kmamar jew inkella newtralizzati qabel ma jibda l-pass li jmiss tal-proċess. Dan ifisser li hemm numru kbir ta 'linji speċjalizzati, interfaces bejn is-sistema tat-tubi wweldjati u l-pajpijiet, l-interfaces bejn il-pajpijiet u t-tubi u r-regolaturi tal-gass u s-sensuri, u l-interfaces bejn il-komponenti kollha msemmija qabel u l-valvi u l-valvi u s-sistemi tas-siġillar iddisinjati biex jipprevjenu l-kontaminazzjoni tal-gass naturali tal-provvista tal-gass naturali mill-bidu.
Barra minn hekk, barra tal-kamra nadifa u gassijiet ta 'speċjalità se jkunu mgħammra b'sistemi ta' provvista ta 'gass bl-ingrossa f'ambjenti ta' kamra nadifa u żoni limitati speċjalizzati biex itaffu kwalunkwe perikli f'każ ta 'tnixxija aċċidentali. L-iwweldjar ta 'dawn is-sistemi tal-gass f'ambjent kumpless bħal dan mhuwiex kompitu faċli. Madankollu, b'attenzjoni, attenzjoni għad-dettall u t-tagħmir it-tajjeb, dan il-kompitu jista 'jitwettaq b'suċċess.
Sistemi ta 'distribuzzjoni tal-gass tal-manifattura fl-industrija tas-semikondutturi
Il-materjali użati fis-sistemi ta 'distribuzzjoni tal-gass semikondutturi huma varjabbli ħafna. Jistgħu jinkludu affarijiet bħal pajpijiet tal-metall miksija bil-PTFE u pajpijiet biex jirreżistu gassijiet korrużivi ħafna. L-iktar materjal komuni użat għall-pajpijiet ta 'skop ġenerali fl-industrija tas-semikondutturi huwa l-istainless steel 316L - varjant baxx ta' l-istainless steel tal-karbonju. Meta niġu għal 316L kontra 316, 316L huwa aktar reżistenti għall-korrużjoni intergranulari. Din hija konsiderazzjoni importanti meta tittratta firxa ta 'gassijiet reattivi ħafna u potenzjalment volatili li jistgħu jissaddad il-karbonju. L-iwweldjar ta 'l-istainless steel 316L jirrilaxxa inqas preċipitati tal-karbonju. Tnaqqas ukoll il-potenzjal għall-erożjoni tal-konfini tal-qamħ, li tista 'twassal għal korrużjoni li tpoġġi l-weldjaturi u żoni affettwati bis-sħana.
Sabiex titnaqqas il-possibbiltà ta 'korrużjoni tal-pajpijiet li twassal għal korrużjoni u kontaminazzjoni tal-linja ta' prodotti, 316L l-istainless steel iwweldjat b'argon pur ta 'lqugħ ta' gass u binarji tal-weldjatura tal-gass tat-tungstenu huwa l-istandard fl-industrija tas-semikondutturi. L-uniku proċess ta 'wweldjar li jipprovdi l-kontroll meħtieġ biex jinżamm ambjent ta' purità għolja fil-pajpijiet tal-proċess. L-iwweldjar orbitali awtomatizzat huwa disponibbli biss fid-distribuzzjoni tal-gass semikondutturi
Ħin ta 'wara: 18 ta' Lulju-2023