Газовые системы в производстве полупроводниковых приборов и интегральных микросхем

 

Газовые системы (ГС) в технологическом оборудовании для производства изделий микроэлектроники выполняют следующие функции: очистка, смешение, увлажнение, распределение, транспортирование, измерение и регулировка параметров газов и парогазовых смесей, а также утилизацию и нейтрализацию выводимых из реактора продуктов реакций.

 

4.1 Требования к газовым системам:

 

- герметичность;

- материалы ГС не должны вносить загрязнений и должны быть химически стойки;

- отсутствие непродуваемых участков и застойных зон;

- минимальные гидравлические сопротивления;

- высокая точность измерения и регулирования расходов газа;

- безопасные условия эксплуатации и наличие защиты при аварийных ситуациях.

-

Виды газов, применяемых в микроэлектронном производстве

 

Таблица 4.1 - Газы и соединения, применяемые в промышленности

 

Наименование Химическая формула Источник Назначение
Водород H2 Магистраль TC
Азот N2 Магистраль TC, ВС
Кислород O2 Магистраль TC
Аргон Ar Магистраль TC, ВС
Водяной пар H2O Увлажнитель TC
Тетрахлорид кремния SiCl4 Испаритель TC
Моносилан SiH4 Баллон TC
Тетраэтооксисилан (ТЭОС) Si(OC2H5)4 Испаритель TC
Фосфин PH3 Баллон TC
Пятиокись фосфора P2O5 Электропечь TC
Трихлорид фосфора PCl3 Испаритель TC

 

Продолжение табл. 4.1

 

Диборан B2H6 Баллон TC
Окись бора B2O3 Электропечь TC
Арсин AsH3 Баллон TC
Трихлорид мышьяка AsCl3 Испаритель TC
Трехокись мышьяка As2O3 Электропечь TC
Хлористый водород HCl Баллон TC
Двухокись углерода С O2 Баллон TC
Метан CH4 Баллон TC
Фреон CF4 Баллон TC

 

ТС – технологические среды, ВС – вспомогательные среды

 

Аппаратура и элементы ГС

Дозаторы

 

Служат для приготовления парогазовых смесей (ПГС). Существуют следующие виды дозаторов – барботажные, испарительные, объемные.

 

Барботажные дозаторы

 

В них ПГС образуется при пропускании газа-носителя через жидкий слой испаряемого вещества (рис.4.1). Количество испаряемого вещества зависит от его уровня, температуры, степени измельчения пузырьков и расхода газа носителя.

(а) (б)

1 – реагент, 2 – трубки, 3 - поплавок

 

Рисунок 4.1 – Барботажные дозаторы; а – простые, б – с поплавком;

 

Недостатки барботажных дозаторов:

- образование тумана испаряемой жидкости и конденсация на стенках трубопроводов, попадание капельной фазы в реактор, что может быть причиной брака;

- укрупнение пузырьков и соединения их в газовый шнур.

Испарительные дозаторы

 

В таких дозаторах ПГС образуется при прохождении газа-носителя над поверхностью жидкости (рис.4.2-4.3).

1,3 – входная и выходная трубка; 2 – жиклер; 4 – корпус; 5 – реагент

 

Рисунок 4.2 – Испарительный дозатор с жиклером

 

1,3 – входная и выходная трубка; 2 – коаксиальный сосуд; 4 – реагент

 

Рисунок 4.3 – Коаксиальный дозатор

 

Достоинство дозатора с жиклером - постоянная концентрация парогазовой смеси, а достоинство коаксиального дозатора - постоянный уровень жидкости.

 

Объемные дозаторы

 

Работают на принципе полного испарения реагента, имеющего постоянную скорость истечения из отверстия малого диаметра (рис.4.4-4.5).

1,2 – входные и выходные трубки; 3 – реагент; 4 – трубка; 5 – конус со спиральной канавкой; 7 – напорный трубопровод

 

Рисунок 4.4 – Дозатор с газовым подпором

 

1 – резервуар с реагентом; 2 – клапан; 3 – камера испарения; 4 – ВЧ-индуктор

 

Рисунок 4.5 – Капельный дозатор

 

Смесители

 

Применяются для смешения и гомогенизации ПГС. Наибольшее применение получили струйные смесители.

а)

 

б)

 

Рисунок 4.6 – Конструкции смесителей: а) с соплами ввода примесей;б) с камерой ввода примесей

Увлажнители

 

Источниками водяного пара служат устройства, называемые «водяными «банями», в которых происходит испарение воды высокой чистоты.

 

 

1 – сосуд; 2 – уплотнитель;3 – термометр сопротивления; 4 – выход газа- носителя; 5 – распределитель; 6 – натекатель

 

Рисунок 4.7 – Конструкции испарителей

 






Дата добавления: 2016-06-29; просмотров: 1747; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2022 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.033 сек.