Pooljuhtide valmistamisel teevad gaasid kogu töö ja laserid saavad kogu tähelepanu. Kui laserid teevad söövitus transistori mustrid ränisse, on räni kõigepealt ladestav söövitus ja laseri täielike vooluringide valmistamiseks lavaline gaaside seeria. Pole üllatav, et need gaasid, mida kasutatakse mikroprotsessorite arendamiseks mitmeastmelise protsessi kaudu, on suure puhtusega. Lisaks sellele piirangule on paljudel neist ka muid probleeme ja piiranguid. Mõned gaasid on krüogeensed, teised on söövitavad ja veel teised on väga toksilised.
Kokkuvõttes muudavad need piirangud pooljuhtide tööstusele tootmisgaasi jaotussüsteemid märkimisväärseks väljakutseks. Materiaalsed spetsifikatsioonid on nõudlikud. Lisaks materjali spetsifikatsioonidele on gaasijaotusmassiiv omavahel ühendatud süsteemide keeruline elektromehaaniline massiiv. Keskkond, milles need kokku pandud, on keerulised ja kattuvad. Lõplik valmistamine toimub kohapeal paigaldusprotsessi osana. Orbitaali jootmine aitab täita gaasi jaotusnõuete kõrgeid spetsifikatsioone, muutes tootmise kitsas ja keerukates keskkondades paremini hallatavaks.
Kuidas pooljuhtide tööstus gaase kasutab
Enne gaasi jaotussüsteemi tootmist kavandamist on vaja mõista vähemalt pooljuhtide tootmise põhitõdesid. Selle keskmes kasutavad pooljuhid gaase, et ladustada peaaegu elementaarseid tahkeid aineid pinnale väga kontrollitud viisil. Seejärel modifitseeritakse neid ladestunud tahkeid aineid, tutvustades täiendavaid gaase, lasereid, keemilisi söövitusi ja kuumust. Laia protsessi sammud on järgmised:
Ladestumine: see on esialgse räni vahvli loomise protsess. Räni eelkäija gaasid pumbatakse vaakumsadestuskambrisse ja moodustavad keemiliste või füüsikaliste interaktsioonide kaudu õhukesed räni vahvlid.
Fotolitograafia: fotosektsioon viitab laseritele. Kõrgema ekstreemse ultraviolettkiirguse litograafia (EUV) spektris, mida kasutatakse kõrgeimate spetsifikatsioonide kiipide valmistamiseks, kasutatakse mikroprotsessori vooluringi söövitamiseks vahvlisse süsinikdioksiidi laser.
Söövitus: söövitusprotsessi ajal pumbatakse kambrisse halogeen-süsiniku gaas, et aktiveerida ja lahustada valitud materjale räni substraadis. See protsess graveerib laser-trükitud vooluringi substraadile.
Doping: see on täiendav samm, mis muudab söövitatud pinna juhtivust, et määrata täpsed tingimused, milles pooljuht läbib.
Lõõmutamine: Selles protsessis käivitab vahvli kihtide vahelised reaktsioonid kõrgendatud rõhk ja temperatuur. Põhimõtteliselt lõpetab see eelmise protsessi tulemused ja loob vahvli lõpliku protsessori.
Kambri ja liinide puhastamine: eelmistes etappides kasutatud gaasid, eriti söövitus ja doping, on sageli väga toksilised ja reageerivad. Seetõttu tuleb kahjulike reaktsioonide vähendamiseks või kõrvaldamiseks täita seda söödavad protsessikamber ja gaasiliinid neutraliseerivate gaaside abil ning seejärel täita inertseid gaase, et vältida saastuvate gaaside sissetungimist väliskeskkonnast.
Gaasijaotussüsteemid pooljuhtide tööstuses on sageli keerulised, kuna kaasatud erinevad gaasid ja gaasivoolu, temperatuuri ja rõhu tiheda kontrolli, mida tuleb aja jooksul säilitada. See on veelgi keeruline iga protsessi gaasi jaoks vajalik üliõrn puhtus. Eelmises etapis kasutatud gaasid tuleb enne protsessi järgmise etapi algust joontest ja kambritest välja loputada või muul viisil neutraliseerida. See tähendab, et seal on suur hulk spetsialiseerunud joonte, liideseid keevitatud torusüsteemi ja voolikute vahel, voolikute ja torude vahelised liidesed ning gaasiregulaatorite ja andurite vahel ning kõigi eelnevalt mainitud komponentide ja ventiilide ja tihendussüsteemide vahelise liideste vahel, mis on loodud maagaasi torustikku saastumise vältimiseks.
Lisaks on puhaste ruumide ja spetsiaalsete gaasidega gaasivarustussüsteemidega puhaste ruumide ja spetsiaalsete piirkondade ja spetsiaalsete alade varustatud gaaside, et leevendada juhusliku lekke korral ohtusid. Nende gaasisüsteemide keevitamine sellises keerulises keskkonnas pole lihtne ülesanne. Hooldusega, tähelepanu detailidele ja õigetele seadmetele saab seda ülesannet siiski edukalt täita.
Gaasi jaotussüsteemid pooljuhtide tööstuses
Pooljuhtide gaasi jaotussüsteemides kasutatavad materjalid on väga varieeruvad. Need võivad sisaldada selliseid asju nagu PTFE vooderdatud metallitorud ja voolikud, et vastu panna väga söövitavatele gaasidele. Kõige tavalisem materjal, mida pooljuhtide tööstuses üldotstarbeline torustikus kasutatakse, on 316L roostevaba teras - madala süsinikusisaldusega roostevabast terasest variant. Kui tegemist on 316L versus 316, on 316L intergraanulaarse korrosiooni suhtes vastupidavam. See on oluline kaalutlus paljude väga reageerivate ja potentsiaalselt lenduvate gaaside käsitlemisel, mis võivad süsinikut söövitada. Keevitamine 316L roostevabast terasest vabastab vähem süsiniku sademeid. See vähendab ka terade piiride erosiooni potentsiaali, mis võib põhjustada keevisõmbluste ja kuumade mõjutatud tsoonide korrosiooni.
Tootejoone korrosiooni ja saastumise põhjustava torustiku korrosiooni võimaluse vähendamiseks on pooljuhtide tööstuses standardiks 316L roostevabast terasest keevitatud puhta argooni varjestusgaasi ja volframgaasi varjestatud keevisõmbluse rööpad. Ainus keevitusprotsess, mis pakub kontrolli protsessi torustikus kõrge puhtuse keskkonna säilitamiseks. Automatiseeritud orbitaalkeevitamine on saadaval ainult pooljuhtide jaotuses
Postiaeg: 18. juuli 20123