Sissejuhatus: miks on pooljuhtide tootmiseks vaja tööstusgaase
Ülemaailmsest pooljuhtide tööstusest on saanud üks tehnoloogiliselt arenenumaid tootmissektoreid, mis toetab rakendusi alates olmeelektroonikast ja andmekeskustest kuni tehisintellekti ja elektrisõidukiteni. Iga pooljuhtide tootmistehase (fab) taga peitub keeruline infrastruktuur, mis varustab üli-kõrge-puhtusastmega gaase, mis on vahvlite tootmiseks hädavajalikud.
Nende gaaside hulgaslämmastik, hapnik ja argoonmängivad olulist rolli mitmes pooljuhtprotsessis, sealhulgas vahvlite valmistamisel, oksüdeerimisel, sadestamisel, söövitamisel ja puhastamisel. Stabiilse tarne ja ühtlase puhtustaseme tagamiseks tuginevad paljud pooljuhtrajatisedkohapeal-õhueraldustehased (ASU)loodud spetsiaalselt kõrge puhtusastmega{0}}gaasi tootmiseks.
Õhueraldustehnoloogia võimaldab tööstuslikke gaase eraldada otse atmosfääriõhust krüogeensete protsesside abil, pakkudes usaldusväärset ja skaleeritavat kõrge -puhtusastmega gaaside tarnimist, mida on vaja pooljuhtide tootmiseks.
Õhueraldustehaste roll pooljuhtide tootmises
Õhueraldusseadmed töötavad kasutadeskrüogeense destilleerimise tehnoloogia, kus atmosfääriõhk surutakse kokku, puhastatakse, jahutatakse äärmiselt madalale temperatuurile ja jaotatakse selle põhikomponentideks -peamiselt lämmastikuks, hapnikuks ja argooniks.
Pooljuhtseadmetes on lämmastik kõige laialdasemalt kasutatav gaas ja seda on vaja suurtes kogustes mitme funktsiooni täitmiseks, näiteks:
Pooljuhtide töötlemisseadmete puhastamine
Oksüdatsiooni vältimine vahvlite käitlemisel
Puhta ruumi atmosfääritingimuste säilitamine
Tundlike elektrooniliste materjalide kaitsmine tootmise ajal
Õhueraldustehastes toodetud kõrge-puhtusastmega lämmastik võib ulatuda puhtuse tasemeni99,999% või rohkem, muutes selle sobivaks täiustatud pooljuhtprotsesside jaoks.
Lisaks kasutatakse samast süsteemist toodetud hapnikku ja argooni ka pooljuhtide valmistamisel, sealhulgas oksüdatsiooniprotsessides, plasmarakendustes ja spetsiaalsetes gaasisegudes.
Paigaldades kohapeal-õhueraldusseadmeid, saavad pooljuhtide tootjad tagada apidev ja stabiilne gaasivarustus, vähendada gaasitranspordiga seotud logistikakulusid ja säilitada ranged kvaliteedikontrolli standardid.
Modulaarne õhueraldustehnoloogia pooljuhtide rakendustele
Kaasaegset pooljuhtgaasi infrastruktuuri kasutatakse üha enammodulaarsed õhueraldustehased, mis on loodud projekti elluviimise lihtsustamiseks ja paigaldamise tõhususe parandamiseks.
Erinevalt traditsioonilistest suuremahulistest-ASU projektidest, mis nõuavad ulatuslikku ehitust kohapeal, on moodulsüsteemid ehitatudkokkupandavad komponendidmis pannakse kokku ja testitakse tootmisüksuses enne projekti asukohta transportimist.
Tüüpilised moodulid hõlmavad järgmist:
Krüogeensed külmkastisüsteemid
Plaat{0}}soojusvahetid
Destilleerimiskolonni ühikud
Molekulaarsõela õhupuhastussüsteemid
Juhtimis- ja mõõteriistade moodulid
See modulaarne konstruktsioon vähendab oluliselt kohapealse paigaldamise keerukust ja võimaldab pooljuhtide tootjatel kasutusele võtta gaasitootmisrajatised palju kiiremini kui tavaliste tehaste ehitamine.
Lisaks saab modulaarseid õhueraldussüsteeme skaleerida vastavalt pooljuhtide tootmisvõimsusele, muutes need väga sobivaks nii uute pooljuhtprojektide kui ka fab-i laiendamise faaside jaoks.
Pooljuhtide õhueraldussüsteemide peamised eelised
Kõrge gaasi puhtusaste
Pooljuhtide tootmine nõuab äärmiselt kõrgeid gaasi puhtuse standardeid. Krüogeense õhu eraldamise tehnoloogia on võimeline tootmaüli-kõrge-puhtusastmega lämmastik ja hapnik, mis vastab pooljuhtide valmistamise keskkondade rangetele nõuetele.
Stabiilne ja pidev tarnimine
Kohapealsed-õhueraldusseadmed tagavad pideva gaasivarustuse, minimeerides välistest gaasitarnetest põhjustatud tootmiskatkestuste riski.
Madalamad tegevuskulud
Tööstusgaaside tootmine kohapeal-võib oluliselt vähendada transpordi-, ladustamis- ja logistikakulusid, võrreldes täielikult tarnitud vedelgaaside kasutamisega.
Modulaarse disainiga kiire paigaldamine
Modulaarne ASU-tehnoloogia võimaldab paljusid põhikomponente tehases eel-kokku panna ja testida, vähendades paigaldusaega ja parandades projekti tarnegraafikuid.
Energiatõhusus
Kaasaegsed õhueraldustehased sisaldavad täiustatud krüogeense soojusvahetuse ja energia optimeerimise tehnoloogiaid, mis parandavad süsteemi üldist tõhusust ja vähendavad tegevuskulusid.
Gaasi puhtuse nõuded pooljuhtide tööstuses
Pooljuhtide tootmisrajatised nõuavad äärmiselt madala lisanditasemega gaase. Isegi saastejääk võib negatiivselt mõjutada vahvli kvaliteeti ja saagikust.
Tüüpilised puhtusnõuded hõlmavad järgmist:
Lämmastik:kuni 99,999% puhtus puhasruumide ja protsessirakenduste jaoks
Hapnik:kõrge puhtusastmega oksüdatsiooniprotsesside jaoks
Argoon:ultra-kõrge puhtusastmega plasmaprotsesside ja spetsiaalsete gaasisegude jaoks
Nende nõuete täitmiseks peavad õhueraldustehased integreerima täiustatud puhastustehnoloogiad, näiteks:
Molekulaarsõela adsorptsioonisüsteemid
Krüogeense destilleerimise kolonnid
Täpsed gaasiseire- ja juhtimissüsteemid
Need tehnoloogiad tagavad, et pooljuhtide tootmisliinidele tarnitavad gaasid vastavad järjekindlalt rangetele puhtusenõuetele, mida nõuab tänapäevane kiibi tootmine.
Tulevikusuundumused pooljuhtgaasi infrastruktuuris
Globaalse pooljuhtide tootmisvõimsuse kiire kasvuga eeldatakse, et nõudlus tööstusgaaside järele kasvab lähiaastatel märkimisväärselt.
Pooljuhtide õhueraldussüsteemide tulevikku kujundavad mitmed suundumused:
Suurenenud nõudlus kohapealse{0}}gaasitootmise järele
Suured pooljuhttehased ehitavad stabiilse gaasivarustuse tagamiseks üha enam spetsiaalseid õhueraldustehaseid.
Kõrgemad puhtusnõuded
Täiustatud kiibi valmistamise tehnoloogiad suurendavad nõudlust veelgi kõrgemate gaasi puhtusstandardite järele.
Energiatõhusus ja jätkusuutlikkus
Uued ASU disainilahendused keskenduvad energiatarbimise ja süsinikdioksiidi heitkoguste vähendamisele.
Paindlikud moodulsüsteemid
Modulaarsed õhueraldusjaamad on muutumas eelistatud lahenduseks nende mastaapsuse, kiire kasutuselevõtu ja väiksemate ehitusriskide tõttu.
Need arengud rõhutavad täiustatud krüogeensete gaasisüsteemide tähtsust järgmise põlvkonna pooljuhtide tootmise toetamisel.
NEWTEKist – krüogeensetest gaasisüsteemidest
NEWTEK keskendub krüogeensele õhueraldamisele ja{0}}madala temperatuuriga gaasisüsteemide rakendustele tööstuslikuks kasutamiseks.
Ettevõte toetab krüogeenset hapnikku, lämmastikku, argooni, süsinikdioksiidi ja nendega seotud gaasisüsteeme projektispetsiifilise konfiguratsiooni, seadmete koordineerimise ja tehnilise integreerimise kaudu, mis põhineb määratletud ulatusel ja lepingulistel kokkulepetel.
Selle asemel, et tegutseda ühe tootmisüksusena, teeb NEWTEK koostööd kvalifitseeritud seadmete tootjate ja inseneripartneritega, et toetada krüogeense gaasi projekte selgelt määratletud kohustuste raames.
Selle koostööpõhise lähenemisviisi kaudu suudab NEWTEK pakkuda paindlikku tehnilist tuge krüogeense õhueraldusprojektide jaoks, sealhulgas süsteemi konfigureerimine, seadmete integreerimine ja tööstuslike gaasirakenduste projektide koordineerimine.
Süsteemi konfiguratsioon, tarne ulatus ja kohapealsed{0}}teenused määratakse kindlaks vastavalt projekti nõuetele ja kinnitatakse lepinguga.
