世偉洛克高純閥門產(chǎn)品助力半導(dǎo)體企業(yè)應(yīng)對(duì)流體系統(tǒng)挑戰(zhàn)

    近幾年隨著國內(nèi)智能移動(dòng)設(shè)備、自動(dòng)駕駛汽車、云服務(wù)數(shù)據(jù)、5G通信、環(huán)保新能源等強(qiáng)勁的市場(chǎng)需求，促進(jìn)了包括半導(dǎo)體集成電路芯片、液晶面板、光伏等行業(yè)產(chǎn)品的迅猛發(fā)展。這些領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)鏈大致可以分為上游的高純材料，中游的芯片制造以及下游的終端產(chǎn)品。其中，上游的高純材料制造和傳輸與中游的芯片制造，包含了大量復(fù)雜的工藝流程，而關(guān)鍵的工藝系統(tǒng)就是流體系統(tǒng)。

    半導(dǎo)體行業(yè)流體系統(tǒng)相較通用行業(yè)有著其顯著區(qū)別的“四高”：

    1.潔凈度要求高

    2.材質(zhì)純度要求高

    3.應(yīng)對(duì)腐蝕和快速吹掃無殘留要求高

    4.流體控制精度要求高

    半導(dǎo)體行業(yè)中閥門的功能介紹和應(yīng)用

    半導(dǎo)體行業(yè)高純流體系統(tǒng)中核心的系統(tǒng)元件是高純閥門。一般情況下，高純閥門在半導(dǎo)體行業(yè)內(nèi)主要制造領(lǐng)域的流體系統(tǒng)中扮演著以下三個(gè)角色：

    1.流體的開關(guān)截止

    2.流體流量的調(diào)節(jié)

    3.流體的流向改變

    在非常復(fù)雜的集成電路芯片前道工藝設(shè)備和供氣系統(tǒng)中（比如刻蝕工藝、薄膜沉積工藝等），均需要大量的高純閥門參與控制。世偉洛克利用前沿技術(shù)不斷創(chuàng)新開發(fā)高純閥門產(chǎn)品，滿足半導(dǎo)體制造行業(yè)對(duì)流體系統(tǒng)元件的嚴(yán)苛要求。

    半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)流體系統(tǒng)元件的嚴(yán)苛要求

    由于半導(dǎo)體行業(yè)芯片制造的精密復(fù)雜性，其流體系統(tǒng)元件需滿足以下要求：

    不銹鋼和塑料產(chǎn)品：需滿足內(nèi)部濕度分析控制、總有機(jī)碳（TOC）分析控制，離子污染成分控制等相關(guān)ASTM/Semi行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

    材料選擇：必須采用超高純VIM/VAR精煉處理的不銹鋼材料，它的雜質(zhì)成份碳、硫、錳需嚴(yán)格控制。

    內(nèi)表面的處理：需要使用電拋光和鈍化處理以獲得良好的抗腐蝕性和快速吹掃能力

    世偉洛克高純閥門創(chuàng)新滿足行業(yè)發(fā)展需求

    世偉洛克高純閥門不僅能從容面對(duì)以上半導(dǎo)體行業(yè)要求，還能滿足在功能和應(yīng)用層面上的其他特殊要求，例如：

    01集成電路芯片制造工藝設(shè)備內(nèi)

    （刻蝕、薄膜沉積工藝等）的氣路系統(tǒng)

    該系統(tǒng)功能是將參與反應(yīng)的氣體經(jīng)一定調(diào)壓、流量控制傳輸至反應(yīng)腔，然后對(duì)晶圓進(jìn)行各類工藝反應(yīng)。主要由Gas box（氣體箱），Gas box至反應(yīng)腔的氣路以及最終進(jìn)入反應(yīng)腔之前的閥門構(gòu)成。Gas box內(nèi)部包含各種介質(zhì)的控制氣路，對(duì)高純閥門的要求是體積緊湊、滿足SEMI標(biāo)準(zhǔn)的泄漏率和潔凈度要求、部分應(yīng)用需耐環(huán)境高溫。

    世偉洛克針對(duì)這些要求，開發(fā)了無彈簧隔膜閥DP系列，緊湊型底座式DE系列、原子層沉積工藝的ALD閥門以及高溫DH閥門系列。

    DP系列隔膜閥經(jīng)過計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)FAE和CFD優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的閥門inboard氦泄露率。

    DE系列閥門利用專利技術(shù)將特殊合金隔膜直接焊接在超高純不銹鋼材質(zhì)的閥體上，而非傳統(tǒng)隔膜高純閥的螺母壓接形式密封，這種新技術(shù)保證了介質(zhì)在完整密封下不易外漏。而利用一體成型方式將執(zhí)行器固定在閥體上使DE閥門體積更加緊湊，為客戶Gas box進(jìn)一步節(jié)省空間。

    原子層沉積ALD閥門具有超長(zhǎng)使用壽命，毫秒級(jí)響應(yīng)速度，精確的流量一致性的特點(diǎn)，可將高純隔膜閥門的性能提升至極致。

    近年來，因?yàn)樾鹿に嚨囊?，帶來了?duì)更高溫和更大流量閥門的需求，世偉洛克面對(duì)挑戰(zhàn)開發(fā)出適合環(huán)境220度高溫的DH系列閥門，以及ALD的大流量升級(jí)版ALD20系列閥門。

    02半導(dǎo)體工藝設(shè)備的供氣系統(tǒng)

    集成電路芯片制造的工藝設(shè)備需要大量工藝氣體參與反應(yīng)，其中強(qiáng)腐蝕性的氣體有氯化氫、三氯化硼、溴化氫等。根據(jù)客戶的反饋，傳輸和控制這類腐蝕性氣體的管路和閥門非常易腐蝕，從而導(dǎo)致氣路系統(tǒng)泄漏、設(shè)備宕機(jī)，分析其主要原因：建廠初期采購的特氣柜內(nèi)流體系統(tǒng)采用了相對(duì)廉價(jià)的管閥件產(chǎn)品，其材質(zhì)中抗腐蝕成份如鉬、鉻含量不足，表面電化學(xué)處理不夠充分。

    廉價(jià)的管閥件產(chǎn)品雖然在初期可以減少采購成本，但是在后期運(yùn)營中可能產(chǎn)生如泄漏引起設(shè)備停機(jī)檢測(cè)、不定期的更換高純閥門等問題，會(huì)導(dǎo)致運(yùn)營總成本的大幅提高。對(duì)于此類腐蝕性氣體應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)采用超高純材料制造的高品質(zhì)閥門產(chǎn)品，延長(zhǎng)維護(hù)周期，降低運(yùn)營成本。

    世偉洛克超高純閥門采用VIM/VAR精煉的超高純不銹鋼材料，其抗腐蝕性通過CPT化學(xué)點(diǎn)蝕溫度檢測(cè)，內(nèi)表面也經(jīng)過電化學(xué)鈍化處理，可以從容應(yīng)對(duì)此類腐蝕性氣體的應(yīng)用，為Fab客戶大大減少不必要的檢測(cè)和維修。

    世偉洛克高純閥門產(chǎn)品緊跟半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，利用自身豐富的高純閥門設(shè)計(jì)能力，貼近客戶應(yīng)用并不斷創(chuàng)新，全面覆蓋先進(jìn)工藝設(shè)備端以及上游化學(xué)品材料端的高純閥門產(chǎn)品線。

    2021年全球半導(dǎo)體年度盛會(huì)SEMICON China已于近日落下帷幕，世偉洛克以“Leading Innovation 引領(lǐng)創(chuàng)新”為主題，攜新款原子層沉積應(yīng)用ALD閥門，多款行業(yè)領(lǐng)先產(chǎn)品及創(chuàng)新服務(wù)亮相大會(huì)。50多年來，世偉洛克為全球半導(dǎo)體芯片和工具制造商提供技術(shù)支持、高質(zhì)量的流體系統(tǒng)解決方案及優(yōu)質(zhì)的客戶體驗(yàn)。幫助他們應(yīng)對(duì)流體系統(tǒng)相關(guān)的挑戰(zhàn)，并在快速變化、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的行業(yè)中保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。