Katika upangaji wa semiconductor, gesi hufanya kazi zote na lasers hupata umakini wote. Wakati lasers hufanya etch transistor mifumo ndani ya silicon, etch ambayo kwanza huweka silicon na kuvunja laser kufanya mizunguko kamili ni safu ya gesi. Haishangazi kuwa gesi hizi, ambazo hutumiwa kukuza microprocessors kupitia mchakato wa hatua nyingi, ni za usafi mkubwa. Mbali na kiwango hiki, wengi wao wana wasiwasi na mapungufu mengine. Baadhi ya gesi ni cryogenic, zingine ni zenye kutu, na bado zingine ni sumu.
Yote kwa yote, mapungufu haya hufanya mifumo ya usambazaji wa gesi ya utengenezaji kwa tasnia ya semiconductor kuwa changamoto kubwa. Uainishaji wa nyenzo unadai. Mbali na uainishaji wa nyenzo, safu ya usambazaji wa gesi ni safu ngumu ya umeme ya mifumo iliyounganika. Mazingira ambayo wamekusanyika ni ngumu na yanaingiliana. Uundaji wa mwisho hufanyika kwenye tovuti kama sehemu ya mchakato wa ufungaji. Kuuzwa kwa orbital husaidia kukidhi maelezo ya juu ya mahitaji ya usambazaji wa gesi wakati wa kutengeneza utengenezaji katika mazingira magumu, yenye changamoto yanayoweza kudhibitiwa zaidi.
Jinsi tasnia ya semiconductor hutumia gesi
Kabla ya kujaribu kupanga utengenezaji wa mfumo wa usambazaji wa gesi, inahitajika kuelewa angalau misingi ya utengenezaji wa semiconductor. Katika msingi wake, semiconductors hutumia gesi kuweka vimumunyisho vya karibu-juu kwenye uso kwa njia iliyodhibitiwa sana. Vimumunyisho vilivyohifadhiwa hubadilishwa kwa kuanzisha gesi za ziada, lasers, etchants za kemikali, na joto. Hatua katika mchakato mpana ni:
Kuweka: Huu ni mchakato wa kuunda koleo la awali la silicon. Gesi za utangulizi za silicon hupigwa ndani ya chumba cha utupu na huunda mikate nyembamba ya silicon kupitia maingiliano ya kemikali au ya mwili.
Photolithography: Sehemu ya picha inahusu lasers. Katika wigo wa juu zaidi wa ultraviolet lithography (EUV) inayotumika kutengeneza chipsi za hali ya juu zaidi, laser ya kaboni dioksidi hutumiwa kuweka mzunguko wa microprocessor ndani ya wafer.
Kuingiza: Wakati wa mchakato wa kuangazia, gesi ya kaboni ya halogen huingizwa ndani ya chumba ili kuamsha na kufuta vifaa vilivyochaguliwa kwenye substrate ya silicon. Utaratibu huu huandika vizuri mzunguko uliochapishwa wa laser kwenye substrate.
Doping: Hii ni hatua ya ziada ambayo inabadilisha ubora wa uso uliowekwa ili kuamua hali halisi ambayo semiconductor hufanya.
Annealing: Katika mchakato huu, athari kati ya tabaka zilizokauka husababishwa na shinikizo kubwa na joto. Kimsingi, inakamilisha matokeo ya mchakato uliopita na inaunda processor iliyokamilishwa kwenye kafe.
Kusafisha kwa chumba na mstari: Gesi zinazotumiwa katika hatua za awali, haswa hutengeneza na doping, mara nyingi huwa na sumu na tendaji. Kwa hivyo, chumba cha mchakato na mistari ya gesi inayolisha inahitaji kujazwa na gesi zenye kugeuza ili kupunguza au kuondoa athari mbaya, na kisha kujazwa na gesi za inert kuzuia kuingilia kwa gesi yoyote inayochafua kutoka kwa mazingira ya nje.
Mifumo ya usambazaji wa gesi kwenye tasnia ya semiconductor mara nyingi ni ngumu kwa sababu ya gesi nyingi tofauti zinazohusika na udhibiti thabiti wa mtiririko wa gesi, joto na shinikizo ambayo lazima itunzwe kwa wakati. Hii ni ngumu zaidi na usafi wa hali ya juu unaohitajika kwa kila gesi katika mchakato. Gesi zilizotumiwa katika hatua ya awali lazima zitolewe nje ya mistari na vyumba au vinginevyo kutengwa kabla ya hatua inayofuata ya mchakato inaweza kuanza. Hii inamaanisha kuwa kuna idadi kubwa ya mistari maalum, miingiliano kati ya mfumo wa bomba la svetsade na hoses, miingiliano kati ya hoses na zilizopo na wasanifu wa gesi na sensorer, na nafasi kati ya vifaa vyote vilivyotajwa hapo awali na valves na mifumo ya kuziba iliyoundwa kuzuia uchafuzi wa bomba la usambazaji wa gesi asilia kutoka kwa kubatilishwa.
Kwa kuongezea, exteriors za nje na gesi maalum zitawekwa na mifumo ya usambazaji wa gesi nyingi katika mazingira safi na maeneo maalum ya kupunguza hatari yoyote wakati wa kuvuja kwa bahati mbaya. Kulehemu mifumo hii ya gesi katika mazingira ngumu kama hii sio kazi rahisi. Walakini, kwa uangalifu, umakini kwa undani na vifaa sahihi, kazi hii inaweza kufanikiwa kwa mafanikio.
Kutengeneza mifumo ya usambazaji wa gesi katika tasnia ya semiconductor
Vifaa vinavyotumiwa katika mifumo ya usambazaji wa gesi ya semiconductor ni tofauti sana. Inaweza kujumuisha vitu kama bomba za chuma zilizo na PTFE na hoses kupinga gesi zenye kutu. Vifaa vya kawaida vinavyotumika kwa bomba la kusudi la jumla katika tasnia ya semiconductor ni 316L chuma cha pua - lahaja ya chini ya chuma cha kaboni. Linapokuja 316L dhidi ya 316, 316L ni sugu zaidi kwa kutu ya ndani. Huu ni uzingatiaji muhimu wakati wa kushughulika na anuwai ya gesi inayotumika sana na yenye tete ambayo inaweza kudhibiti kaboni. Kulehemu 316L chuma cha pua hutolewa chini ya kaboni precipitates. Pia inapunguza uwezekano wa mmomonyoko wa mipaka ya nafaka, ambayo inaweza kusababisha kutuliza kutu katika welds na maeneo yaliyoathiriwa na joto.
Ili kupunguza uwezekano wa kutuliza kutu inayoongoza kwa kutu ya bidhaa na uchafu, chuma cha pua 316L kilicho na svetsade na gesi safi ya ngao ya Argon na reli za kutu za gesi za Tungsten ndio kiwango katika tasnia ya semiconductor. Mchakato pekee wa kulehemu ambao hutoa udhibiti unaohitajika kudumisha mazingira ya usafi wa hali ya juu katika bomba la mchakato. Kulehemu orbital orbital inapatikana tu katika usambazaji wa gesi ya semiconductor
Wakati wa chapisho: JUL-18-2023