氣體是電子工業(yè)的“血液",尤其在半導(dǎo)體、光伏、光纖、顯示器等行業(yè)中是關(guān)鍵性材料。例如,在集成電路制造中氣體的占比僅次于硅片,占晶圓制造成本的13%。主要應(yīng)用于薄膜、刻蝕、摻雜、氣相沉積、擴(kuò)散等工藝。
電子工業(yè)涉及的氣體品種繁多,用途五花八門,它的分類方法亦較為復(fù)雜。簡(jiǎn)單的按氣體特性區(qū)分,則一般可將電子氣體及其氣體供應(yīng)系統(tǒng)可分為大宗氣體供應(yīng)和特種氣體供應(yīng),前者為使用量較大的氣體,如N2,CDA (干燥壓縮空氣)等,后者為使用量相對(duì)較小的氣體,如高純 SiH4、PH3、AsH3、B2H6、N2O、NH3、SF6、NF3、CF4、BCI3、BF3、HCI、CI2 等。
一、大宗氣體供應(yīng)系統(tǒng):
1、大宗氣體的分類和應(yīng)用:
大宗氣體是氮?dú)?、氫氣、氧氣、氬氣、氦氣的統(tǒng)稱。它們的用途簡(jiǎn)單總結(jié)如下:
① 氮?dú)庵饕糜谠O(shè)備吹掃、稀釋原料氣,提供惰性氣體環(huán)境以及化學(xué)品輸送壓力來源;
② 氫氣主要被用于為設(shè)備提供燃燒介質(zhì)以及作為還原反應(yīng)氣體;
③ 氧氣主要被用作氧化劑,或供給臭氧發(fā)生器所需的氧氣;
④ 氬氣主要被作為熱傳導(dǎo)介質(zhì),為設(shè)備腔體提供惰性氣體環(huán)境;
⑤ 氦氣主要用于對(duì)設(shè)備中產(chǎn)品的冷卻。
2、大宗氣體供應(yīng)系統(tǒng)的組成:
大宗氣體供應(yīng)系統(tǒng)包括制氣站和氣體純化站。
①制氣站主要包括制氣設(shè)備、壓縮儲(chǔ)存設(shè)備、灌充設(shè)備和輔助設(shè)備等。
②氣體純化站主要包括大宗氣體純化設(shè)備、氣體過濾器、輸送管道和輔助設(shè)施等。
源于制氣站的大宗氣體通過氣體純化設(shè)備、顆粒物過濾器后生成高純度的大宗氣體供廠房?jī)?nèi)設(shè)備使用。
二、特種氣體供應(yīng)系統(tǒng):
特種氣體是電子工業(yè)制造中重要的原材料,主要用于氧化、摻雜、氣相沉積、擴(kuò)微等工藝。按氣體性質(zhì)一般分為不燃性氣體、毒性氣體、易燃性氣體、腐蝕性氣體,并分別放置于不同的化學(xué)品站內(nèi)。
特種氣體供應(yīng)系統(tǒng)一般包括:氣瓶柜(Gas Cabinet, GC) ;氣瓶架(Gas Rack, GR);
特殊氣體大量供應(yīng)系統(tǒng)( Bulk Specialty Gas Supply System, BSCS);混氣( Mixer )系統(tǒng);
VDB( Valve Distrbution Box )主閥箱/VDP ( Valve Distribution Panel )主閥盤;
VMB ( Valve Manifld Box)分閥箱/分閥盤VMP (Vabe Mmi Pan )。
以下是某特種氣體供應(yīng)系統(tǒng)流程圖:
三、電子氣體的流量及壓力控制:
在電子工業(yè)生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)中,對(duì)于上述氣體的流量及壓力控制的精確度和穩(wěn)定性等性能要求很高,以往大部分使用進(jìn)口品牌的設(shè)備以及氣體質(zhì)量流量控制器MFC及壓力控制器PC,尤其是半導(dǎo)體行業(yè)。
近幾年,由于受到限制因素影響,國(guó)產(chǎn)的設(shè)備商或生產(chǎn)商已經(jīng)在逐步考慮國(guó)產(chǎn)品牌質(zhì)量流量控制器及壓力控制器的替代,尤其是對(duì)于上述大宗氣體供應(yīng)系統(tǒng)。
我司的氣體質(zhì)量流量控制器MFC、壓力控制器PC,以及液體質(zhì)量流量控制器已經(jīng)逐步參與到擴(kuò)散/退火、離子注入、刻蝕、氣相沉積等大部分工藝中。有部分產(chǎn)品已出口到國(guó)外的電子工業(yè)相關(guān)的企業(yè)。
液體質(zhì)量流量控制器,介質(zhì):TEOS / TEB / TEPO
氣體質(zhì)量流量控制器,介質(zhì):SiCl4
壓力控制器,介質(zhì):氬氣
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