เหตุใดระบบส่งก๊าซ UHP จึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง?
ในกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ เช่น การกัดเซาะ (etching), การตกตะกอนไอระเหยด้วยไฟฟ้า (CVD), การฝังไอออน (ion implantation) และการพิมพ์หิน (lithography) ก๊าซที่ใช้ในกระบวนการต้องมีความบริสุทธิ์สูงมาก โดยทั่วไปคือ 99.9999% (6N) หรือแม้กระทั่ง 99.99999% (7N) แม้แต่สารปนเปื้อนเพียงเล็กน้อยในระดับ ppb (ส่วนในพันล้านส่วน) หรือ ppt (ส่วนในล้านล้านส่วน) เช่น ความชื้นหรือออกซิเจน ก็สามารถก่อให้เกิดข้อบกพร่องร้ายแรง เช่น การบางลงของออกไซด์ที่ประตู (gate oxide thinning), ช่องว่างโลหะ (metallic voids) หรือการลัดวงจรบนเวเฟอร์ ซึ่งอาจทำให้ต้องทิ้งเวเฟอร์ทั้งล็อต
ดังนั้น ภารกิจของระบบส่งก๊าซ UHP คือการขนส่งก๊าซจากแหล่งกำเนิดไปยังเครื่องมือในกระบวนการผลิตโดยไม่ลดทอนความบริสุทธิ์ ป้องกันทั้งการปนเปื้อนและการรั่วไหลในทุกจุด
เหตุใดท่อ EP จึงกลายเป็นหัวใจสำคัญของระบบ UHP?
ท่อ EP (Electropolished) ผลิตจากสแตนเลสที่ผ่านกระบวนการขัดเงาด้วยไฟฟ้าเคมี ทำให้ได้พื้นผิวด้านในที่เรียบลื่นเหมือนกระจก จึงเป็น "เส้นเลือดใหญ่" ที่ขาดไม่ได้สำหรับการลำเลียงก๊าซ UHP
สุดยอดแห่งความสะอาด – ป้องกันตั้งแต่ต้นเหตุ
กระบวนการ EP ช่วยลดความหยาบของพื้นผิวภายใน (Ra) ให้เหลือ 0.13 µm – 0.25 µm หรือต่ำกว่านั้น พื้นผิวเรียบลื่นเป็นพิเศษนี้ช่วยขจัดรอยแตกเล็กๆ และจุดดูดซับ ทำให้ไม่มีที่ว่างให้อนุภาค ไอออนโลหะ หรือความชื้นเกาะติดได้
ความต้านทานการกัดกร่อนที่เพิ่มขึ้น – การรักษาความบริสุทธิ์
ขั้นตอนการขัดเงาด้วยไฟฟ้าจะกำจัดสิ่งสกปรกบนพื้นผิวและสร้างชั้นพาสซีฟที่อุดมไปด้วยโครเมียมออกไซด์ ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานต่อก๊าซกัดกร่อน เช่น Cl₂, CF₄ และ HCl ได้อย่างมาก ซึ่งจะช่วยป้องกันการกัดกร่อนของผนังท่อที่อาจก่อให้เกิดอนุภาคหรือมลพิษจากก๊าซได้
ประสิทธิภาพการไหลเวียนดีขึ้นและการไล่อากาศเร็วขึ้น
ผนังด้านในที่เรียบช่วยลดแรงต้านการไหลและเร่งการไล่ก๊าซออกจากระบบและการเปลี่ยนก๊าซ ในกระบวนการที่ต้องการการเปลี่ยนก๊าซอย่างรวดเร็ว จะช่วยลดเวลาในการทำงานและเพิ่มผลผลิตของโรงงานได้
วัสดุคุณภาพเยี่ยม – มาตรฐานระดับ “คราวน์”
ท่อ EP คุณภาพสูงผลิตจากเหล็กกล้าไร้สนิม 316L VIM-VAR (การหลอมด้วยการเหนี่ยวนำสุญญากาศ + การหลอมซ้ำด้วยอาร์คสุญญากาศ) กระบวนการหลอมสองขั้นตอนนี้รับประกันความบริสุทธิ์ของโลหะพื้นฐานในระดับสูงสุด ซึ่งเป็นเงื่อนไขพื้นฐานที่จำเป็นต่อการบรรลุประสิทธิภาพสูงสุดของท่อ EP
สถานการณ์การใช้งานหลัก
•
กระบวนการหลัก- การจัดส่งก๊าซทำปฏิกิริยาที่มีความบริสุทธิ์สูงสำหรับกระบวนการกัดเซาะ การตกตะกอนด้วยไอสารเคมี (CVD) การฝังไอออน และการพิมพ์หิน
•
ก๊าซชนิดพิเศษ– การจัดการก๊าซไวไฟ ก๊าซพิษ หรือก๊าซกัดกร่อนอย่างปลอดภัย เช่น SiH₄, PH₃, Cl₂ และ BCl₃ สำหรับก๊าซอันตรายร้ายแรง มักใช้ท่อ EP แบบสองชั้น (ท่อชั้นในสำหรับบรรจุก๊าซ ท่อชั้นนอกถูกดูดอากาศออกหรือไล่ก๊าซด้วยไนโตรเจนเพื่อตรวจสอบการรั่วไหล)
•
ฮาร์ดแวร์ที่สำคัญ– ใช้ในแผงจ่ายก๊าซ (VMBs) ตู้เก็บก๊าซ และจุดเชื่อมต่อเครื่องมือในกระบวนการผลิต ซึ่งพื้นผิวภายในต้องสะอาดเป็นพิเศษ
นอกเหนือจากท่อแล้ว: สิ่งจำเป็นอื่นๆ สำหรับระบบ UHP ที่สมบูรณ์แบบ
เพื่อให้มั่นใจในความสมบูรณ์อย่างแท้จริง ระบบจะต้องประกอบด้วยสิ่งต่อไปนี้ด้วย:
•
การเชื่อมแบบวงโคจรอัตโนมัติเต็มรูปแบบ– ดำเนินการในห้องปลอดเชื้อระดับ ISO Class 5 (Class 100) หรือสูงกว่า ซึ่งช่วยลดความคลาดเคลื่อนจากการเชื่อมด้วยมือและความเสี่ยงจากการปนเปื้อน
•
ข้อต่อซีลหน้าโลหะทั้งหมด– เช่น ซีลแบบ VCR® หรือ W-Seal ซึ่งใช้ปะเก็นโลหะเพื่อให้ป้องกันการรั่วซึมได้อย่างสมบูรณ์
•
การทำความสะอาดและบรรจุภัณฑ์อย่างเข้มงวด– โดยทั่วไป ท่อ EP จะถูกทำความสะอาดด้วยน้ำบริสุทธิ์สูง ตากให้แห้ง และไล่ก๊าซด้วยไนโตรเจนก่อนที่จะบรรจุในถุงสองชั้นในบรรจุภัณฑ์สำหรับห้องปลอดเชื้อ เพื่อรักษาสภาพความบริสุทธิ์ "เหมือนตอนที่จัดส่ง" จนกว่าจะถึงการติดตั้ง
ท่อ EP ไม่ใช่แค่ท่อธรรมดา แต่เป็นด่านแรกในการป้องกันการส่งก๊าซในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ พื้นผิวที่เรียบลื่นเป็นพิเศษ ความต้านทานการกัดกร่อนที่เหนือกว่า และความบริสุทธิ์ของวัสดุระดับพรีเมียม ส่งผลโดยตรงต่อผลผลิตของเวเฟอร์ ความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ และผลกำไรโดยรวมของโรงงานผลิต ในโลกของเทคโนโลยีการผลิตระดับต่ำกว่า 5 นาโนเมตร และงบประมาณด้านข้อบกพร่องที่เข้มงวดมากขึ้นเรื่อยๆ ท่อ EP ไม่ใช่สิ่งที่ไม่จำเป็น แต่เป็นสิ่งสำคัญพื้นฐาน
วันที่โพสต์: 5 สิงหาคม 2569