Wie wichtig ist die Gasreinheit bei der Halbleiterfertigung?
Allgemeiner Konsens in der Halbleiterfertigung
In der Halbleiterfertigung herrscht ein allgemeiner Konsens vor: Die Obergrenze der Chipleistung wird durch das Design definiert, während die Untergrenze der Produktionsausbeute von der Reinheit des Materials abhängt.
Das Bild stammt aus dem Internet.
Die vollständige Gasliste hinter einem einzigen Chip
Von der Wafer-Reinigung über die Dünnfilmabscheidung bis hin zum Ätzen und Dotieren umfasst der Produktionsprozess für einen einzelnen 12-Zoll-Wafer mehr als 30 Arten von Prozessgasen, darunter Silan, Ammoniak, Stickstofftrifluorid, Wolframhexafluorid, Chlorwasserstoff und mehr. Jedes Gas muss in höchster Reinheit der Reaktionskammer zugeführt werden.
Spurenverunreinigungen im ppb-Bereich (Feuchtigkeit, Sauerstoff, Partikel), die in die Gasleitungen gelangen, können Dünnschichtdefekte und Grenzflächenverunreinigungen auslösen, die sich direkt auf die Produktionsausbeute auswirken. Am Beispiel des 3-nm-Prozesses ist jeder einzelne Chip Hunderte von US-Dollar wert; Schon eine Renditeschwankung von 1 % reicht aus, um Gewinne im zweistelligen Millionenbereich zunichte zu machen.
Warum ist „hohe Reinheit“ nicht ausreichend?
In der Halbleiterindustrie ist „hohe Reinheit“ nicht gleichbedeutend mit „prozessbereit“. Die eigentliche Herausforderung besteht darin, die Reinheit zu bewahren -das kontaminationsfreie-Gas über den gesamten Lieferweg von der Gasquelle bis zum Einsatzort (Point of Use, POU) aufrechtzuerhalten.
Um dies zu erreichen, wirken drei zentrale Schutzmaßnahmen zusammen:
(1)Materialauswahl: Rohre und Ventilkörper werden aus doppelt umgeschmolzenem VIM+VAR-Edelstahl 316L hergestellt, um das Ausgasen von Elementen aus den Grundmaterialien zu minimieren.
(2)Oberflächenveredelung: Innenoberflächenrauheit Ra Kleiner oder gleich 0,25 μm (10 μin.) mit Elektropolierbehandlung (EP) zur Reduzierung der Partikelanhaftung und Feuchtigkeitsadsorption.
(3)Hermetische Dichtungsintegrität: Heliumleckrate Weniger als oder gleich 1×10⁻⁹ atm·cc/s, um das Eindringen externer Verunreinigungen vollständig zu blockieren.
Lösungen für die Halbleitergaslieferung
Die VIGOR VUPS Ultra-High Purity-Produktlinie deckt die gesamte Gaslieferkette ab und entspricht den SEMI-Standards, einschließlich VCR-Anschlüssen mit Metalldichtung, hoch{2}reinen Membranventilen und zwei{3}stufigen Druckreglern.
Alle Produkte werden vor dem Versand in Reinräumen der Klasse 100 zusammengebaut, getestet und doppelt -vakuumverpackt-. Was Kunden erhalten, sind nicht nur einzelne Ventile, sondern ein vollständiges Plug-{4}}and-{5}play-sicherndes System mit ultrahoher Reinheit.
VIGOR-Produkte arbeiten zuverlässig in Spezialgasversorgungssystemen und CVD/PVD-Gasversorgungsleitungen in zahlreichen Waferfabriken und sind mit kritischen Prozessgasen wie Silan, Stickstofftrifluorid und Bortrichlorid kompatibel.
Die Halbleiterfertigung ist ein endloser Wettlauf gegen Schadstoffe - und die Mission von VIGOUR ist es, eine möglichst saubere Startlinie für diesen Wettlauf sicherzustellen.
