Колко критична е чистотата на газа в производството на полупроводници?
Общ консенсус в производството на полупроводници
В производството на полупроводници надделява добре установен консенсус: горната граница на производителността на чипа се определя от дизайна, докато долната граница на производствения добив зависи от чистотата на материала.
Изображението е взето от интернет.
Пълният списък с газ зад един чип
От почистване на пластини и отлагане на тънък-слой до ецване и легиране, производственият процес за една 12-инчова пластина включва повече от 30 вида технологични газове, включително силан, амоняк, азотен трифлуорид, волфрамов хексафлуорид, хлороводород и др. Всеки газ трябва да бъде доставен в реакционната камера със свръхвисока чистота.
Следи от примеси на ниво ppb (влага, кислород, прахови частици), навлизащи в газовия тръбопровод, могат да предизвикат дефекти на тънкия-слой и замърсяване на повърхността, като директно намаляват производствения добив. Като вземем за пример 3nm процес, всеки отделен чип струва стотици щатски долари; само 1% колебание в доходността е достатъчно, за да изтрие печалби, оценени на десетки милиони.
Защо "Висока чистота" не е достатъчна?
В полупроводниковата промишленост „висока чистота“ не се равнява на „готов-за процес“. Истинското предизвикателство се крие в запазването на чистотата - поддържането на замърсяване-свободен газ по целия път на доставка от източника на газ до точката на употреба (POU).
Три основни предпазни мерки работят в тандем, за да постигнат това:
(1) Избор на материал: Тръбите и телата на клапаните са произведени от VIM+VAR двойно претопена неръждаема стомана 316L, за да се сведе до минимум отделянето на елементарни газове от основните материали.
(2) Повърхностна обработка: Грапавост на вътрешната повърхност Ra По-малка или равна на 0,25 μm (10 μin.) с електрополираща (EP) обработка за намаляване на адхезията на частици и адсорбцията на влага.
(3) Целостта на херметичното запечатване: Скорост на изтичане на хелий По-малка или равна на 1×10⁻⁹ atm·cc/sec за пълно блокиране на проникването на външно замърсяване.
Решения за доставка на полупроводников газ
Продуктовата линия VIGOR VUPS Ultra-High Purity покрива пълната верига за доставка на газ, отговаряща на стандартите SEMI, включително VCR метални фитинги за лицево-уплътнение, диафрагмени вентили с висока-чистота и дву-степенни регулатори на налягането.
Всички продукти са сглобени, тествани и двойни{0}}вакуумни торби-опаковани в чисти помещения клас 100 преди изпращане. Това, което клиентите получават, не са просто отделни вентили, а цялостна plug{4}}and-play система за осигуряване на свръх-висока чистота.
Продуктите на VIGOR работят надеждно в специални системи за доставка на газ и CVD/PVD тръбопроводи за подаване на газ в множество фабрики за вафли, съвместими с критични технологични газове като силан, азотен трифлуорид и борен трихлорид.
Производството на полупроводници е безкрайна надпревара срещу замърсителите - и мисията на VIGOUR е да осигури възможно най-чистата стартова линия за тази надпревара.
