Έλεγχος καθαρότητας των εξαρτημάτων ορείχαλκου σε συστήματα ειδικού αερίου ημιαγωγών
Εισαγωγή στα συστήματα φυσικού αερίου ημιαγωγών
Οι διαδικασίες κατασκευής ημιαγωγών απαιτούν εξαιρετικά καθαρά, εξαιρετικά ελεγχόμενα περιβάλλοντα.
Τα συστήματα παροχής φυσικού αερίου διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στη χάραξη, την εναπόθεση, το ντόπινγκ και τα στάδια καθαρισμού.
Τα αέρια όπως το σιλάνη, η αμμωνία, το χλωριούχο υδρογόνο και το τριφθορίδιο αζώτου απαιτούν διαδρομές μεταφοράς υψηλής καθαρότητας.
Τα εξαρτήματα ορείχαλκου, αν και όχι πάντα η πρώτη επιλογή, μερικές φορές εφαρμόζονται σε δευτερεύουσες γραμμές ή συστήματα υποστήριξης.
Συντηρητικόςχημική καθαρότητα και δομική ακεραιότητατων εξαρτημάτων ορείχαλκου είναι ζωτικής σημασίας για την αποφυγή μόλυνσης.
Σημασία της καθαρότητας υλικού στις εφαρμογές ημιαγωγών
Οι ημιαγωγοί είναι εξαιρετικά ευαίσθητοι σε ακαθαρσίες μοριακού επιπέδου.
Ακόμη και η μόλυνση με μέρη ανά δισεκατομμύριο (PPB) από σωληνώσεις ή εξαρτήματα μπορεί να οδηγήσει σε απώλεια απόδοσης ή αποτυχία συσκευής.
Οι αντιδράσεις της διάβρωσης ή των επιφανειών στις γραμμές αερίου πρέπει να ελέγχονται σφιχτά.
Αυτό καθιστά την επιλογή υλικού και τη διαχείριση της καθαρότητας κεντρικό σχεδιασμό του συστήματος φυσικού αερίου.
Ο Brass, με τον κατάλληλο φινίρισμα και τον ποιοτικό έλεγχο, μπορεί να ανταποκριθεί σε αυτά τα πρότυπα σε μη κρίσιμες γραμμές αερίου.
Σύνθεση και ανησυχίες υλικού ορείχαλκου
Το Standard Brass είναι ένα κράμα χαλκού και ψευδαργύρου, μερικές φορές που περιέχει μόλυβδο ή κασσίτερο.
Οι ακαθαρσίες όπως το θείο, ο φωσφόρος ή τα υπολειπόμενα έλαια μπορούν να θέσουν σε κίνδυνο τα επίπεδα καθαρότητας.
Ο ορείχαλκος υψηλού επιπέδου αποφεύγεται αυστηρά σε εφαρμογές καθαρού ή ημιαγωγού.
ΜόνοΧαμηλή μολύβδου, ανθεκτική στην παραζύκνωση (DZR)Ο ορείχαλκος πρέπει να ληφθεί υπόψη για τέτοια περιβάλλοντα.
Οι κατασκευαστές πρέπει να παρέχουνυλικά πιστοποιητικάΕπιβεβαιώνοντας τη συμμόρφωση με τα πρότυπα ημι -, ASTM ή ROHS.
Απαιτήσεις φινιρίσματος επιφανείας και ηλεκτρόπολης
Το εσωτερικό φινίρισμα των εξαρτημάτων ορείχαλκου επηρεάζει σημαντικά την καθαριότητα του συστήματος φυσικού αερίου.
Τραχές ή πορώδεις επιφάνειες παγίδευσης, υδρογονάνθρακες και σωματίδια, προκαλώντας μακροχρόνια μόλυνση.
Για να αντιμετωπίσετε αυτό, τα εξαρτήματα είναι συχνάηλεκτρολυμένοςγια να επιτευχθεί μια ομαλή, παθητικοποιημένη εσωτερική επιφάνεια.
Η τραχύτητα επιφάνειας στόχου (RA) είναι συνήθως μικρότερη από0.2 µmγια γραμμές διανομής αερίου.
Τα εξαρτήματα μετά την εκκολαπτική υποβάλλονται σε καθαρισμόδιαλύτες με υπερηχτούςακολουθούμενη από ξήρανση κενού και καθαρισμό αζώτου.
Έλεγχος σωματιδίων και συσκευασία καθαρού χώρου
Τα εξαρτήματα ορείχαλκου για τα συστήματα αερίου ημιαγωγών πρέπει να πληρούν αυστηράΠροδιαγραφές μέτρησης σωματιδίων.
Οποιαδήποτε χαλαρά σωματίδια ή μεταλλικές νιφάδες μπορεί να είναι καταστροφικές για επιχρόν.
Για να αντιμετωπιστεί αυτό, τα εξαρτήματα υποβάλλονται σε υψηλή καθαρότηταυπερηχητικός καθαρισμόςΧρησιμοποιώντας πρότυπα DI Water και Class 100 Cleanroom.
Μόλις καθαριστεί, τα εξαρτήματα είναιμε διπλάσιοσε συσκευασίες καθαρισμού για την αποτροπή της επανασύνδεσης.
Οι ετικέτες περιλαμβάνουν συχνά ιχνηθέτηση παρτίδας, πληροφορίες για την παρτίδα καθαρισμού και δείκτες ελέγχου υγρασίας.
Παθητικοποίηση και επικαλύψεις για χημική σταθερότητα
Επειδή ο ορείχαλκος είναι πιο αντιδραστικός από τον ανοξείδωτο χάλυβα, η επιφανειακή παθητικοποίηση είναι ζωτικής σημασίας.
Οι μέθοδοι παθητικοποίησης περιλαμβάνουν ελεγχόμενη οξείδωση, επικαλύψεις χωρίς χρώμιο ήεπιμετάλλωση.
Οι επικαλύψεις νικελίου νικελίου ή ηλεκτρολέδρου χρησιμεύουν ως στρώμα φραγμού για την πρόληψη της έκπλυσης ψευδαργύρου ή της οξείδωσης.
Αυτή η επικάλυψη ενισχύει επίσης τη χημική συμβατότητα με αέρια όπως HF ή CLF₃.
Οι τακτικοί έλεγχοι πάχους επικάλυψης και οι δοκιμές προσκόλλησης εξασφαλίζουν ανθεκτικότητα σε συστήματα υπό πίεση.
Επιθεώρηση, πιστοποίηση και ιχνηλασιμότητα
Πρέπει να περάσουν τα εξαρτήματα ορείχαλκου υψηλής καθαρότηταςεπιθεώρηση πολλαπλών επιπέδωνπριν από την ενσωμάτωση σε γραμμές αερίου.
Οι δοκιμές περιλαμβάνουν:
Δοκιμή διαρροής ηλίου (συνήθως<1x10⁻⁹ atm-cc/sec)
Ανάλυση υπολειμματικής αερίου (RGA)
Δοκιμές απόρριψης σωματιδίων μικροβολίας
XRF ή ICP-MS για επαλήθευση υλικού
Κάθε εξάρτημα πρέπει να είναι πλήρωςανιχνεύσιμο με αριθμό παρτίδας, με το σχετικόΠιστοποιητικά συμμόρφωσης (COC).
Ορισμένες εγκαταστάσεις απαιτούν ελέγχους τρίτου μέρους ή τεκμηρίωση πιστοποίησης ISO 14644.
Όρια εφαρμογής και εναλλακτικές λύσεις
Ενώ ο Brass μπορεί να πληροί τα κριτήρια καθαρότητας, η χρήση του είναιπεριορίζεται σε μη κρίσιμα μονοπάτιαστο Semiconductor Fabs.
Για γραμμές αερίου εξαιρετικά υψηλής καθαρότητας (UHP),316L ανοξείδωτος χάλυβα με VCR ή τροχιακές συγκολλήσειςπροτιμάται.
Τα εξαρτήματα ορείχαλκου μπορούν να εφαρμοστούν σε συστήματα εξάτμισης, γραμμές εκκαθάρισης ήεπεξεργασία συστημάτων νερού ψύξης.
Όταν επιλεγεί σωστά και αντιμετωπίζεται κατάλληλα, ο Brass παρέχει μια οικονομικά αποδοτική, σταθερή λύση.
Οι μελλοντικές εξελίξεις στην τεχνολογία επικάλυψης και καθαρισμού μπορούν να επεκτείνουν τη χρησιμότητά της σε εφαρμογές ημιαγωγών.
Σύναψη
Ο έλεγχος καθαρότητας σε εξαρτήματα ορείχαλκου για συστήματα αερίου ειδικών ημιαγωγών είναι τόσο περίπλοκος όσο και απαραίτητος.
Από την επιλογή υλικού έως το φινίρισμα και τη συσκευασία της επιφάνειας, κάθε βήμα επηρεάζει την ποιότητα του φυσικού αερίου.
Ενώ ο ορείχαλκος δεν είναι ιδανικός για εφαρμογές υψηλής καθαρότητας, η προηγμένη θεραπεία και ο έλεγχος ποιότητας μπορούν να το κάνουν βιώσιμο σε επιλεγμένες ζώνες.
Μέσω αυστηρής επιθεώρησης, παθητικοποίησης και πιστοποίησης, αυτά τα εξαρτήματα μπορούν να υποστηρίξουν με ασφάλεια τα περιβάλλοντα κατασκευής τσιπ επένδυσης.
Επικοινωνήστε εάν ο Ifan
Τηλέφωνο:+86 15088288323
E-mail:sales24-ifan@ifangroup.com
