반도체 공장 압축 가스 수요

반도체 공장의 압축 가스에 대한 수요는 고순도, 다중 카테고리, 안정적인 공급 및 엄격한 품질 관리를 특징으로합니다.:

1. 핵심 요구 사항: 높은 순도 및 다중 카테고리 가스

1. 높은 순도 요구 사항
   반도체 제조에는 매우 높은 가스 순도가 필요합니다.위 9N(99.9999999%)일부 고급 프로세스 (예: 7 나노 미터 이하) 는 아래의 개별 불순물 농도를 요구합니다.0.1 ppb(100ppt). 예:
   • 질소 (N₂): 가장 일반적으로 사용되는 불활성 가스로서 웨이퍼 이송 박스 (FOUP) 를 퍼징하고 반응 챔버 환경을 보호하며 산화 또는 오염을 방지하는 데 사용됩니다. 시간당 큰 식물 질소 소비50,000 입방 미터.
   • 아르곤 (Ar): 웨이퍼 표면이 산화되는 것을 방지하기 위해 포토레지스트 플라즈마 에칭에서 보호 가스로 사용된다.
   • 실란 (SiHH4): 화학 기상 증착 (CVD) 에 사용되어 순도가 높은 실리콘 기반 필름을 형성합니다.이상 6N(99.9999%).
2. 다중 카테고리 가스 응용
   • 에칭 가스예를 들어, 헥사플루오르화 황 (SFI) 및 삼불화 질소 (NFI) 는 플라즈마 에칭에 의해 웨이퍼 상에 정밀 회로 패턴을 형성하는데 사용된다.
   • 도핑 가스: Phosphine (PHZI), arsine (AsHZI) 과 같은 반도체 재료의 전기적 특성, p 형 또는 n 형 영역의 형성을 변화시키는 데 사용됩니다.
   • 박막 증착 가스예를 들어, 암모니아 (NH3), 일산화규소 (SiO), 박막은 CVD 또는 원자층 증착 (ALD) 기술에 의해 성장된다.
   • 리소그래피 지원 가스: 패턴 전달 정확도를 보장하기 위해 포토레지스트 제거에 사용되는 고순도 산소 (O₂) 와 같은.

2. 중요한 수요: 안정적인 공급 및 흐름 제어

1. 안정적인 공급 시스템
   • 반도체 공장 설립멀티 소스 공급 시스템현장 가스 생산, 파이프 라인 운송, 탱크 자동차 운송 또는 실린더 그룹 공급을 포함하여 갑작스런 수요 또는 공급 중단 위험을 충족합니다. 예를 들어, 대형 공장에는 종종 질소 기계가 장착되어 있지만 예비 실린더 세트가 유지됩니다.
   • 지능형 모니터링 시스템: 유량계 (예: 열 가스 질량 유량계) 를 통한 가스 소비의 실시간 모니터링, 사물 인터넷 기술과 결합하여 원격 모니터링 및 데이터 시각화를 달성하고 가스 효율을 최적화합니다. 예를 들어, 공장에서 압축 공기 사용 측정의 정확성을 향상시키기 위해 TGF460 유량계를 설치했습니다.±(1.5% RD + 0.5% FS), 범위 비율100:1에너지 소비를 크게 줄입니다.
2. 정확한 흐름 제어
   • 에칭 및 증착과 같은 공정에서 가스 유량을 정확하게 제어해야합니다.Sccm (분당 표준 입방 센티미터)반응 조건의 일관성을 보장하는 수준. 예를 들어, 피에조 플러시 밸브는 매우 낮은 에너지 소비로 질소 흐름의 고정밀 계량을 가능하게합니다.
   • 고압 디퓨저 (HPD): 가스 샘플링 링크에 사용되며 가스를 확산시켜 압력을 줄이고 입자 카운터 센서를 보호하며 입자 계산의 정확성을 보장합니다.

3. 핵심 과제: 품질 관리 및 비용 관리

1. 품질 관리
   • 입자 및 불순물 제어: 기체의 입자, 오일 증기 또는 수분은 웨이퍼 결함을 일으킬 수 있습니다. 예를 들어, 직경0.1μm입자는 리소그래피 단락을 유발할 수 있으므로 압축 공기가 도달해야합니다.클래스 0 표준(오일 함량 <0.003 mg/m & sup3;, 압력 이슬점 <-70 ℃).
   • 온라인 모니터링 시스템: 다단계 흡착 건조, 가스 순도의 센서 실시간 검출과 함께 나노 스케일 여과 정화를 통해 오염의 확산을 방지합니다.
2. 비용 관리
   • 에너지 소비 최적화: 압축 가스 시스템은 반도체 플랜트의 총 에너지 소비를 차지합니다.20%-30%에너지 절약 기술 (예: 가변 주파수 압축기 및 폐열 회수) 을 통해 운영 비용을 절감해야합니다.
   • 폐기물 감소예를 들어, 질소 플러싱 공정을 능동적으로 측정하기위한 폐쇄 제어 루프를 사용하면 대형 공장에서 질소 소비 및 이산화탄소 배출을 크게 줄일 수 있습니다.

4. 미래 동향: 기술 업그레이드 및 녹색 제조

1. 기술 업그레이드
   • 와3D NAND 메모리과대형 웨이퍼수요 증가, 가스 순도 및 흐름 제어에 대한보다 엄격한 요구 사항은 특수 가스 (예: 고순도 크세논, 크립톤) 및 지능형 생산 기술 통합의 개발을 촉진합니다.
   • 고급 프로세스 구동 요구 사항: 7nm 이하 공정, 에칭 가스 시장 점유율 증가 예상50% 이상ALD 기술의 인기로 인해 박막 증착 가스에 대한 수요가 증가하고 있다.
2. 녹색 제조
   • 정부는 순환 경제 모델을 촉진하고 가스 생산의 환경 영향을 줄이기 위해 기업과 협력합니다. 예를 들어, 공급망 레이아웃을 최적화하거나 지구 온난화 가능성이 낮은 대체 가스 (GWP) 를 사용하여 운송 에너지 소비를 줄입니다.