Industriële fabricage
Industrieel internet der dingen | Industriële materialen | Onderhoud en reparatie van apparatuur | Industriële programmering |
home  MfgRobots >> Industriële fabricage >  >> Manufacturing Technology >> Industriële technologie

Uitdagingen voor ALD Semiconductor Processing oplossen

Hoe de belangrijkste uitdagingen op het gebied van ALD- en ALE-halfgeleiderverwerking op te lossen

In de zeer nauwkeurige wereld van de fabricage van halfgeleiders zijn enkele essentiële eigenschappen van vloeistofsysteemcomponenten de toegangsprijs. In atomic layer deposition (ALD) en atomic layer etching (ALE) processen bijvoorbeeld, is extreme reinheid - hoewel steeds moeilijker te onderhouden naarmate procesknooppunten kleiner en kleiner worden - van cruciaal belang voor elk onderdeel dat in deze systemen wordt gebruikt. Lekdichte prestaties zijn ook een must, aangezien veel van de gassen die worden gebruikt in vloeistofsystemen voor productieprocessen gevaarlijk kunnen zijn.

Deze omstandigheden lijken erop te wijzen dat de markt voor kleppen, fittingen en andere kritische vloeistofsysteemcomponenten in de halfgeleiderwereld enigszins gestandaardiseerd is geworden. Aangezien alle opties deze essentiële kenmerken moeten bieden, kan worden verwacht dat de prestatieniveaus voor eindgebruik relatief hetzelfde blijven - toch?

Niet noodzakelijk. Ultrahoge zuiverheidskleppen voor ALD-halfgeleiderverwerking zijn niet allemaal gelijk gemaakt, en sommige geavanceerde opties hebben het potentieel om fabrikanten te helpen bij het overwinnen van enkele van hun meest urgente uitdagingen. Hieronder onderzoeken we de drie belangrijkste uitdagingen waarmee halfgeleiderfabrikanten worden geconfronteerd en hoe de juiste ALD-proceskleppen en andere vloeistofsysteemcomponenten u kunnen helpen deze uitdagingen met meer vertrouwen aan te gaan en te overwinnen.

#1. Omgaan met instabiele chemicaliën

Zoals opgemerkt, zijn veel van de voorlopergassen die gebruikelijk zijn in ALD- en ALE-productieprocessen vaak onstabiel en gevaarlijk. Hoewel lekdichtheid essentieel is voor de prestaties van de klep, zijn er aanvullende kenmerken waar u op moet letten.

Om bijvoorbeeld voorlopers effectiever te beheren en het gebruik van nieuwe te onderzoeken, moet u uw proceskleppen mogelijk onderwerpen aan sterk variërende drukken en temperaturen terwijl u een consistente, herhaalbare stroom in gasvormige toestand nastreeft. Dit betekent dat kleppen voorspelbaar en betrouwbaar moeten presteren bij een breed scala aan systeemdrukken en temperaturen, waaronder tot 200°C.

Bovendien moeten ALD-kleppen en ALE-kleppen de zuiveringsprocessen uitvoeren binnen dezelfde precieze parameters als de initiële dosering van chemicaliën. Dit proces in twee stappen omvat het spoelen van het precursorgas met stikstof, dat vervolgens ook moet worden gespoeld. Dit moet snel en consistent gebeuren om de productie zo efficiënt mogelijk te houden.

Kleppen moeten voorspelbaar en betrouwbaar presteren bij een breed scala aan systeemdrukken en temperaturen, waaronder tot 200°C.

Het verminderen van de effecten van fluctuerende extreme temperaturen en effectiever spoelen kan worden bereikt met bepaalde beschikbare meerpoortskleppen en verdeelstukken met meerdere kleppen. Uw keuze tussen deze twee opties is volledig afhankelijk van de toepassing:verdeelstukken zijn doorgaans geschikter voor toepassingen waarbij grotere volumes moeten worden verwijderd. Maar beide kunnen een voordelige optie zijn als u de unieke uitdagingen van nieuwe chemie het hoofd wilt bieden.

#2. Opbrengst maximaliseren

De fabs van vandaag zijn vooral gericht op één ding:het maximaliseren van het aantal levensvatbare chips dat ze tijdens een productiecyclus kunnen produceren.

Hoewel snelheid belangrijk is, zijn consistentie en herhaalbaarheid nog belangrijker. Bij ALD- en ALE-processen zijn vaak miljoenen chemische doses nodig om te voltooien. Gespecialiseerde proceskleppen hebben de taak om die doses consistent en betrouwbaar af te geven, vaak gedurende vele miljoenen cycli. Het volume van deze chemicaliëndoses kan worden beïnvloed door de stroomcapaciteit van de procesklep, maar wordt meer beïnvloed door de milliseconden waarin de procesklep open is. Kleine afwijkingen in de reactietijd van de klepbediening kunnen leiden tot onverwachte veranderingen in de hoeveelheid chemicaliën die aan de proceskamer wordt geleverd.

Kleine reactietijd voor klepbediening kan leiden tot onverwachte veranderingen in de hoeveelheid chemicaliën die aan de proceskamer wordt geleverd.

Er zijn een paar optimale meetwaarden om naar te zoeken in een procesklep die is ontworpen voor consistent hoge prestaties:

  • Kleppen moeten optimale prestaties leveren bij procestemperaturen tot 200°C
  • In sommige processen is het handig als ze volledig in de gaskast kunnen worden ondergedompeld om nauwkeurige controle te krijgen over de dosering en het spoelen van procesgassen
  • Ze moeten een hoge, consistente stroom bieden om conformiteit met de productienormen te garanderen. Deze stroom moet strak en nauwkeurig worden gecontroleerd om binnen strikte procestoleranties te blijven, dus de kleprespons en bedieningssnelheden moeten zo snel mogelijk zijn.
  • Kleppen moeten over miljoenen cycli hetzelfde prestatieniveau leveren

#3. Totale eigendomskosten verlagen

Ten slotte is het verlagen van de totale eigendomskosten voor halfgeleidergereedschappen een belangrijk onderdeel van de operationele efficiëntie. Om dit doel te bereiken, moet de mogelijke uitvaltijd waar mogelijk worden verminderd.

Het gebruik van gevaarlijke en corrosieve precursorgassen, evenals ernstige temperatuur- en drukschommelingen, vereist dat uw kleppen speciaal zijn ontworpen en vervaardigd voor ALD/ALE-systemen. Ontwerpoverwegingen moeten de constructiematerialen van de klep omvatten. Een roestvrijstalen formulering met een geoptimaliseerde balans van hoogwaardige legeringen en restgehalte is van cruciaal belang voor productieomgevingen van halfgeleiders. Verhoogde niveaus van chroom, nikkel en molybdeen in roestvrijstalen formuleringen zullen zowel de sterkte van het materiaal als het vermogen om corrosie te weerstaan ​​​​te vergroten. Er moet ook een bepaald restgehalte in de formulering achterblijven, waaronder een specifieke zwavelbalans om een ​​optimale oppervlakteafwerking en lasbaarheid van de componenten te garanderen. Uw fabrikant moet in staat zijn om deze kritieke prestatiekenmerken af ​​te stemmen op de toepassingsvereisten.

Geoptimaliseerde materiaalkeuze kan bijdragen aan een langere levensduur van componenten, waardoor uitvaltijd voor onderhoud, reparatie of vervanging wordt verminderd. Elk moment van downtime betekent aanzienlijke kosten en verlies van potentiële inkomsten. Gezien de cruciale rol die kleppen spelen in ALD- en ALE-processen (en hun lage kosten in verhouding tot het hele systeem), kan investeren in beter presterende vloeistofsysteemcomponenten een aanzienlijk rendement op die investering opleveren.

Samenwerken met de juiste leverancier om hoogwaardige, zeer betrouwbare ALD- en ALE-procesafsluiters in te kopen, is ook belangrijk. In het ideale geval zal uw leverancier blijk geven van begrip van atomaire laagprocessen en hun inherente complexiteit en kan hij u helpen bij het kiezen van de juiste klep voor uw behoeften. Onze halfgeleiderspecialisten hebben uitgebreide ervaring met het helpen van fabrikanten van halfgeleidergereedschappen en chipfabrikanten bij het ontwikkelen van hun productieprocessen en apparatuur. Als u meer wilt weten over hoe u uw processen kunt optimaliseren, staan ​​onze specialisten klaar om een ​​gesprek aan te gaan.


Industriële technologie

  1. Inleiding tot discrete halfgeleidercircuits
  2. Schakelaars, proces geactiveerd
  3. Elektronen en "gaten''
  4. Technieken voor het vervaardigen van halfgeleiders
  5. Halfgeleiderapparaten in SPICE
  6. Op-Amp-gegevens
  7. Slimme steden die de huidige gezondheidsproblemen oplossen
  8. Prijsuitdagingen in de gezondheidszorg oplossen
  9. Plaatwerk vormproces
  10. Wat zit er in het productieproces?
  11. De belangrijkste uitdagingen van industrieel vacuüm oplossen