世伟洛克高纯阀门助力半导体行业发展

nanotech2

2021-04-08   环球过滤分离技术网   nanotech1

          近几年随着国内智能移动设备、自动驾驶汽车、云服务数据、5G通信、环保新能源等强劲的市场需求，促进了包括半导体集成电路芯片、液晶面板、光伏等行业产品的迅猛发展。这些领域的产业链大致可以分为上游的高纯材料，中游的芯片制造以及下游的终端产品。其中，上游的高纯材料制造和传输与中游的芯片制造，包含了大量复杂的工艺流程，而关键的工艺系统就是流体系统。

半导体行业流体系统相较通用行业有着其显著区别的“四高”：

洁净度要求高

材质纯度要求高

应对腐蚀和快速吹扫无残留要求高

流体控制精度要求高



· 半导体行业中阀门的功能介绍和应用

半导体行业高纯流体系统中核心的系统元件是高纯阀门。一般情况下，高纯阀门在半导体行业内主要制造领域的流体系统中扮演着以下三个角色：

流体的开关截止

流体流量的调节

流体的流向改变

在非常复杂的集成电路芯片前道工艺设备和供气系统中（比如刻蚀工艺、薄膜沉积工艺等），均需要大量的高纯阀门参与控制。世伟洛克利用前沿技术不断创新开发高纯阀门产品，满足半导体制造行业对流体系统元件的严苛要求。



· 半导体行业对流体系统元件的严苛要求

由于半导体行业芯片制造的精密复杂性，其流体系统元件需满足以下要求：

不锈钢和塑料产品：需满足内部湿度分析控制、总有机碳（TOC）分析控制，离子污染成分控制等相关ASTM/Semi行业标准

材料选择：必须采用超高纯VIM/VAR精炼处理的不锈钢材料，它的杂质成份碳、硫、锰需严格控制。

内表面的处理：需要使用电抛光和钝化处理以获得良好的抗腐蚀性和快速吹扫能力



· 世伟洛克高纯阀门创新满足行业发展需求

世伟洛克高纯阀门不仅能从容面对以上半导体行业要求，还能满足在功能和应用层面上的其他特殊要求，例如：

01

集成电路芯片制造工艺设备内

（刻蚀、薄膜沉积工艺等）的气路系统



该系统功能是将参与反应的气体经一定调压、流量控制传输至反应腔，然后对晶圆进行各类工艺反应。主要由Gas box（气体箱），Gas box至反应腔的气路以及最终进入反应腔之前的阀门构成。Gas box内部包含各种介质的控制气路，对高纯阀门的要求是体积紧凑、满足SEMI标准的泄漏率和洁净度要求、部分应用需耐环境高温。



世伟洛克针对这些要求，开发了无弹簧隔膜阀DP系列，紧凑型底座式DE系列、原子层沉积工艺的ALD阀门以及高温DH阀门系列。

DP系列隔膜阀经过计算机仿真模拟技术FAE和CFD优化设计，实现远优于行业标准的阀门inboard氦泄露率。

DE系列阀门利用专利技术将特殊合金隔膜直接焊接在超高纯不锈钢材质的阀体上，而非传统隔膜高纯阀的螺母压接形式密封，这种新技术保证了介质在完整密封下不易外漏。而利用一体成型方式将执行器固定在阀体上使DE阀门体积更加紧凑，为客户Gas box进一步节省空间。

原子层沉积ALD阀门具有超长使用寿命，毫秒级响应速度，精确的流量一致性的特点，可将高纯隔膜阀门的性能提升至极致。

近年来，因为新工艺的引入，带来了对更高温和更大流量阀门的需求，世伟洛克面对挑战开发出适合环境220度高温的DH系列阀门，以及ALD的大流量升级版ALD20系列阀门。

02

半导体工艺设备的供气系统



集成电路芯片制造的工艺设备需要大量工艺气体参与反应，其中强腐蚀性的气体有氯化氢、三氯化硼、溴化氢等。根据客户的反馈，传输和控制这类腐蚀性气体的管路和阀门非常易腐蚀，从而导致气路系统泄漏、设备宕机，分析其主要原因：建厂初期采购的特气柜内流体系统采用了相对廉价的管阀件产品，其材质中抗腐蚀成份如钼、铬含量不足，表面电化学处理不够充分。

廉价的管阀件产品虽然在初期可以减少采购成本，但是在后期运营中可能产生如泄漏引起设备停机检测、不定期的更换高纯阀门等问题，会导致运营总成本的大幅提高。对于此类腐蚀性气体应用，应当采用超高纯材料制造的高品质阀门产品，延长维护周期，降低运营成本。



世伟洛克超高纯阀门采用VIM/VAR精炼的超高纯不锈钢材料，其抗腐蚀性通过CPT化学点蚀温度检测，内表面也经过电化学钝化处理，可以从容应对此类腐蚀性气体的应用，为Fab客户大大减少不必要的检测和维修。



世伟洛克高纯阀门产品紧跟半导体行业的发展趋势，利用自身丰富的高纯阀门设计能力，贴近客户应用并不断创新，全面覆盖先进工艺设备端以及上游化学品材料端的高纯阀门产品线.
来源于：Wagelok  侵权告删   www.guolvfenlitech.com