Gasversorgungssystem

Ein Gasversorgungssystem ist ein kritisches Subsystem in Waferfertigungsanlagen, das die Zufuhr verschiedener Prozessgase wie Silan, Stickstoff, Argon, Sauerstoff und Spezialgase zu Reaktionskammern präzise steuert. Es gewährleistet genaue Gasdurchflussraten, hält die erforderlichen Druckniveaus aufrecht und bewahrt die Gasreinheit entlang des gesamten Zufuhrwegs, um präzise Dünnschichtabscheidung, Ätzen und andere Halbleiterfertigungsprozesse zu ermöglichen. Das System umfasst typischerweise Massendurchflussregler (MFCs) zur Regelung des Gasdurchflusses, Druckregler zur Aufrechterhaltung des Systemdrucks, Ventile zum Umschalten und Isolieren von Gasen, Filter zur Entfernung von Partikeln und spezielle Rohrleitungen, oft aus Edelstahl oder elektropolierten Rohren, um Kontamination zu verhindern. Fortschrittliche Systeme können Gasschränke, Spülsysteme und Sicherheitsverriegelungen umfassen, um gefährliche Gase zu handhaben. Zu den wichtigsten Parametern gehören ein Gasdurchflussbereich von 0-100 sccm pro MFC, eine Durchflussregelgenauigkeit von ±1% vom Sollwert (gemäß SEMI E12), ein Druckregelbereich von 0-100 psig und eine Druckregelgenauigkeit von ±0,5 psig. Die Partikelfiltrationsrate beträgt 0,003 µm mit einer Entfernungseffizienz von 99,9999999% (gemäß SEMI E49). Die Leckintegrität ist als maximale Heliumleckrate von 1×10^-9 sccm spezifiziert (gemäß SEMI E58). Zu den Konstruktionsmaterialien gehören 316L-Edelstahl, elektropolierte Rohre, hochreine Dichtungen (PTFE, PFA, Kalrez, Viton) und Keramikkomponenten. Die innere Oberflächengüte beträgt ≤0,25 µm Ra (gemäß SEMI F19). Der Betriebstemperaturbereich beträgt 10-50 °C, und der maximale Betriebsdruck beträgt 150 psig (gemäß ASME B31.3). Anschlussgrößen sind 1/4, 3/8 und 1/2 Zoll (VCR- oder Gesichtsabdichtungsarmaturen). Das System ist für Dauerbetrieb mit einer Lebensdauer von über 10 Jahren ausgelegt. Erforderliche Versorgungsleistungen umfassen 24 VDC, 0,5-1,0 MPa N2-Spülung und 0,5 MPa Instrumentenluft. Für einen ordnungsgemäßen Betrieb sollten die Umgebungstemperatur 10-50 °C, der Eingangsdruck 20-150 psig, die Gasreinheit ≥99,999% (5.0-Qualität), der Durchfluss 0-100 sccm pro MFC und die Luftfeuchtigkeit 0-90% relative Luftfeuchtigkeit ohne Kondensation betragen. Stellen Sie sicher, dass Sie modellspezifische Werte und Normen mit dem rechtlichen Hersteller oder Lieferanten verifizieren.

Das System verwendet Massendurchflussregler (MFCs) zur Regelung der Gasdurchflussraten, Druckregler zur Aufrechterhaltung des Systemdrucks, Ventile zum Umschalten und Isolieren von Gasen, Filter zur Entfernung von Partikeln und spezielle Rohrleitungen (oft aus Edelstahl oder elektropolierten Rohren), um Kontamination zu verhindern. Fortschrittliche Systeme können Gasschränke, Spülsysteme und Sicherheitsverriegelungen umfassen, um gefährliche Gase zu handhaben. Die MFCs messen und steuern den Gasdurchfluss über einen thermischen Sensor und regeln ein Proportionalventil. Druckregler halten den gewünschten Ausgangsdruck aufrecht, indem sie die Öffnung einer Membran oder eines Kolbens einstellen. Filter entfernen Partikel bis zu 0,003 µm. Das gesamte System ist darauf ausgelegt, die Gasreinheit zu erhalten und Lecks zu verhindern, mit einer maximalen Heliumleckrate von 1×10^-9 sccm. Ein ordnungsgemäßer Betrieb erfordert die Einhaltung der spezifizierten Eingangsdruck-, Temperatur- und Feuchtigkeitsbereiche.