Kiểm soát độ tinh khiết của các phụ kiện bằng đồng trong các hệ thống khí đặc biệt bán dẫn
Giới thiệu về Hệ thống khí đặc biệt bán dẫn
Các quy trình sản xuất bán dẫn đòi hỏi môi trường cực kỳ sạch sẽ, được kiểm soát cao.
Các hệ thống phân phối khí đặc biệt đóng một vai trò quan trọng trong việc khắc, lắng đọng, pha tạp và làm sạch các bước.
Các khí như silane, amoniac, hydro clorua và nitơ trifluoride đòi hỏi các đường vận chuyển độ tinh khiết cao.
Các phụ kiện bằng đồng, mặc dù không phải lúc nào cũng là lựa chọn đầu tiên, đôi khi được áp dụng trong các dòng thứ cấp hoặc hệ thống hỗ trợ.
Duy trìĐộ tinh khiết hóa học và tính toàn vẹn cấu trúccủa phụ kiện bằng đồng là rất quan trọng để tránh ô nhiễm.
Tầm quan trọng của độ tinh khiết vật liệu trong các ứng dụng bán dẫn
Chất bán dẫn cực kỳ nhạy cảm với tạp chất cấp phân tử.
Ngay cả ô nhiễm một tỷ phần trăm (PPB) từ đường ống hoặc phụ kiện cũng có thể dẫn đến mất năng suất hoặc lỗi thiết bị.
Các phản ứng vượt trội, ăn mòn hoặc bề mặt trong các dòng khí phải được kiểm soát chặt chẽ.
Điều này làm cho lựa chọn vật liệu và quản lý độ tinh khiết trung tâm của thiết kế hệ thống khí.
Đồng thau, với sự hoàn thiện và kiểm soát chất lượng thích hợp, có thể đáp ứng các tiêu chuẩn này trong các dòng khí không quan trọng.
Thành phần vật liệu đồng thau và mối quan tâm
Đồng thau tiêu chuẩn là một hợp kim của đồng và kẽm, đôi khi chứa chì hoặc thiếc.
Các tạp chất như lưu huỳnh, phốt pho hoặc dầu dư có thể làm tổn hại đến mức độ tinh khiết.
Đồng thau dẫn đầu được tránh hoàn toàn trong các ứng dụng phòng sạch hoặc chất bán dẫn.
Chỉ mộtChống chính, chống khử trùng (DZR)Đồng thau nên được xem xét cho các môi trường như vậy.
Các nhà sản xuất phải cung cấpGiấy chứng nhận vật chấtXác nhận tuân thủ các tiêu chuẩn Semi, ASTM hoặc ROHS.

Hoàn thiện bề mặt và yêu cầu điện tử
Sự kết thúc bề mặt bên trong của phụ kiện bằng đồng ảnh hưởng rất lớn đến sự sạch sẽ của hệ thống khí.
Bề mặt thô hoặc xốp bẫy độ ẩm, hydrocarbon và các hạt, gây ô nhiễm lâu dài.
Để chống lại điều này, các phụ kiện thườngĐiện tửĐể đạt được một bề mặt bên trong mịn màng, thụ động.
Độ nhám bề mặt mục tiêu (RA) thường nhỏ hơn0.2 µmcho các dòng phân phối khí.
Sau đánh bóng, phụ kiện trải qua việc làm sạchdung môi siêu tinh thểtiếp theo là sấy chân không và lọc nitơ.
Kiểm soát hạt và bao bì phòng sạch
Phụ kiện đồng thau cho các hệ thống khí bán dẫn phải đáp ứng nghiêm ngặtThông số kỹ thuật số hạt.
Bất kỳ hạt lỏng lẻo hoặc mảnh kim loại có thể là thảm họa đối với các tấm wafer nhạy cảm với khí.
Để giải quyết vấn đề này, các phụ kiện trải qua tính tinh khiết caoLàm sạch siêu âmSử dụng tiêu chuẩn DI Water và lớp 100.
Sau khi được làm sạch, phụ kiện làĐổ đôiTrong bao bì cấp phòng sạch để ngăn chặn sự tái nhiễm.
Các nhãn thường bao gồm khả năng truy xuất nguồn gốc, thông tin hàng loạt và chỉ số kiểm soát độ ẩm.
Sự thụ động và lớp phủ cho sự ổn định hóa học
Bởi vì đồng thau phản ứng nhiều hơn thép không gỉ, sự thụ động bề mặt là rất quan trọng.
Các phương pháp thụ động bao gồm quá trình oxy hóa có kiểm soát, lớp phủ không có chrome hoặcNiken mạ.
Lớp phủ niken hoặc điện giải niken phục vụ như một lớp rào cản để ngăn chặn quá trình lọc hoặc oxy hóa kẽm.
Lớp phủ này cũng tăng cường khả năng tương thích hóa học với các loại khí như HF hoặc CLF₃.
Kiểm tra độ dày lớp phủ thường xuyên và kiểm tra độ bám dính đảm bảo độ bền trong các hệ thống điều áp.

Kiểm tra, chứng nhận và truy xuất nguồn gốc
Phụ kiện đồng thau có độ tinh khiết cao phải vượt quaKiểm tra đa cấpTrước khi tích hợp vào các dòng khí.
Kiểm tra bao gồm:
Kiểm tra rò rỉ helium (thường là<1x10⁻⁹ atm-cc/sec)
Phân tích khí dư (RGA)
Các xét nghiệm đổ hạt vi mô
XRF hoặc ICP-MS để xác minh vật liệu
Mỗi bộ phù hợp nên hoàn toàncó thể truy nguyên theo số lô, với liên kếtGiấy chứng nhận phù hợp (COC).
Một số cơ sở yêu cầu kiểm toán bên thứ ba hoặc tài liệu chứng nhận ISO 14644.
Ranh giới ứng dụng và các lựa chọn thay thế
Trong khi đồng thau có thể đáp ứng các tiêu chí tinh khiết, việc sử dụng nó làgiới hạn trong các con đường không quan trọngtrong fabs bán dẫn.
Cho các dòng khí tinh khiết cực cao (UHP),Thép không gỉ 316L với các mối hàn VCR hoặc quỹ đạođược ưa thích.
Các phụ kiện bằng đồng có thể được áp dụng trong các hệ thống ống xả, các đường thanh lọc hoặcxử lý hệ thống nước làm mát.
Khi được chọn chính xác và được xử lý một cách thích hợp, đồng thau cung cấp một giải pháp ổn định, hiệu quả về chi phí.
Những tiến bộ trong tương lai trong công nghệ lớp phủ và làm sạch có thể mở rộng tiện ích của nó trong các ứng dụng bán dẫn.
Phần kết luận
Kiểm soát độ tinh khiết trong các phụ kiện bằng đồng cho các hệ thống khí đặc biệt bán dẫn vừa phức tạp vừa cần thiết.
Từ lựa chọn vật liệu đến hoàn thiện bề mặt và đóng gói, mỗi bước ảnh hưởng đến chất lượng khí.
Mặc dù đồng thau không lý tưởng cho các ứng dụng tinh khiết cao, điều trị nâng cao và kiểm soát chất lượng có thể làm cho nó khả thi trong các khu vực được chọn.
Thông qua kiểm tra, thụ động và chứng nhận nghiêm ngặt, các phụ kiện này có thể hỗ trợ an toàn cho môi trường sản xuất chip thế hệ tiếp theo.
Liên hệ với ifan
Điện thoại:+86 15088288323
E-mail:sales24-ifan@ifangroup.com