Halbleiter-Fab-Gasversorgung
Die Halbleiterfertigung verbraucht mehr Spezialgase als fast jede andere Industrie, und jedes davon erreicht die Anlage über eine Kette von Ventilen. Vom Gasschrank über den Ventilverteilerkasten bis zur Absperrung am Verbrauchspunkt in der Prozesskammer muss jedes Ventil die Reinheit schützen, seine Stellung nachweisen und bei einer Verriegelung sicher schließen.
Kontamination im Parts-per-Billion-Bereich kann Filmeigenschaften verändern oder eine Wafer-Charge ruinieren. Deshalb standardisieren Fabrik-Gassysteme auf UHP-Membranventile mit elektropolierten medienberührten Flächen, VCR-Flächendichtungsverbindungen und Helium-Leckzertifizierung.
Gase und Ventilanforderungen
Silan, Dichlorsilan, Ammoniak, Stickstofftrifluorid, Chlorwasserstoff, Chlor, Arsin und Phosphin stellen sehr unterschiedliche Anforderungen an die medienberührten Werkstoffe. Pyrophore und toxische Gase erfordern normal geschlossene Pneumatikventile mit nachgewiesenem Sicherheitszustand; korrosive Halogenide benötigen verträgliche Membranlegierungen.
- Deposition: SiH4, DCS, NH3, NF3
- Ätzen: Cl2, HCl, HBr, NF3
- Dotierstoffe: AsH3, PH3, B2H6 im Trägergas
- Massen gas: N2, Ar, He, H2, O2
Vom Gaslager bis zum Verbrauchspunkt
Ein typischer Weg ist Zylinderventil, Hochdruckabsperrung, Zweistufenregler, VMB-Prozess-/Spülventile, Verteilungsheader, VMP-Zweigventile und schließlich ein UHP-Membranventil am Verbrauchspunkt der Anlage. Rückschlagventile schützen jeden Zweig vor Rückwandern.
- Flasche und Regler am Gaslager
- VMB mit Spül- und Entlüftungs-Verriegelungen
- VMP-Verzweigungsverteilung
- UHP-Membran-Absperrung am Verbrauchspunkt
Qualifizierung und Dokumentation
Fabrikprojekte verlangen üblicherweise Helium-Lecktestprotokolle, Materialrückverfolgbarkeit, Oberflächenfinishdaten und Nachweise der Reinraumverpackung. Die Erfassung dieser Daten pro Ventil statt pro Panel vereinfacht die Anlagenqualifizierung und spätere Erweiterungen.
- Helium-Prüfprotokoll pro Ventil
- Werkstoff- und Oberflächengüte-Zertifikate
- Reinraum-Doppelbeutel-Verpackung
Empfohlene Ventilfamilien
UHP-Membranventile
Ultrahochreine Membranventile für Spezialgasversorgung. 316L VIM/VAR Gehäuse
Pneumatische Membranventile
Luftbetätigte UHP-Membranventile für automatisierte Gaspanels und VMB/VMP-Systeme. Normal geschlossen
Gasventileverteiler und VMB
Spezialgasventil-Verteilerkästen, Gasverteilertafeln und automatische Umschaltanlagen, gebaut
Häufig gestellte Fragen
Welcher Ventiltyp ist für Fab-UHP-Leitungen Standard?
Ein normal geschlossenes pneumatisches UHP-Membranventil mit VCR-Flächendichtungs-Enden ist der Standard; Handventile dienen der Wartungsabsperrung.
Warum werden Flächendichtungsverbindungen bevorzugt?
Sie liefern eine wiederholbare Metall-auf-Metall-Dichtung mit minimalem Totvolumen und können ohne Störung geschweißter Sammelrohre wiedermontiert werden.