電子氣體為啥那麼難?

2021-01-12 EDA365網

在集成電路、平面顯示器件和太陽能等電子工業生產環節中,從晶片生產到最後器件的封裝,幾乎每一步、每一個環節都離不開電子氣體,因此電子氣體堪稱電子製造的「血液」。電子氣體成本僅佔 IC 材料總成本的 5%-6%,但是即使只是某一種特定雜質超標,都可能導致產品嚴重缺陷,甚至因為不合格氣體的擴散,導致整個生產線被汙染或報廢。因此,電子氣體的品質很大程度上決定了半導體器件性能的好壞,電子氣體純度每提高一個數量級,都會極大地推動半導體器件質的飛躍。

影響電子氣體純度及品質的主要因素包括:氣體的生產和充裝、氣體混配和雜質監控,以及氣體的運輸和儲存三方面。

氣體的生產和充裝

電子氣體生產的瓶頸很多,從原材料純度開始,到合成工藝、對溫度和壓力的控制,再到提純方法和分析方法,以及產品充裝過程中對雜質的控制,每個環節都會影響整個產品的質量。

目前,受制於國內生產技術的限制,大量5N/6N的高純氣體、稀有氣體及混合氣體需要依賴於進口,一定程度上增加了運輸成本、供貨周期及產品汙染的風險。空氣產品公司的無錫電子級高純氣體工廠,大部分原料均來自於公司自有的空分設備,品質更可控。

同時,無錫電子級高純氣體工廠配備了先進的充裝設備,確保大批量、精準的氣體充裝。

艾必利6N純氣充裝

空氣產品公司無錫電子級高純氣體工廠採用壓力法和重量法並用的充裝模式,配備先進的SPIDER充裝臺,可實現大批量充裝,且此種模式混配比穩定,沒有首末只充裝偏差,混配精度可控制在0.01%的範圍:如1.2%He/N2,混配精度可以控制在1.19-1.21%之內。

艾必利稀有氣體充裝

空氣產品公司可提供從0.4升、1升到40升、47升及49升等規格,重量精確到0.001KG。精準的管路設計可減少充裝損失量,使氣體重量更精準、更穩定。

艾必利準分子雷射混合氣

無錫電子級高純氣體工廠採用自動充裝櫃,每櫃均配有5克或50克感量的梅特勒地秤。每櫃一支鋼瓶充裝設計,確保精準充裝。同時混配範圍從200PPM 到%,範圍更寬。每支混配,可快速反應客戶不同混配比需求,並做到最小偏差控制。

氣體混配和雜質監控

對於混合氣而言,配比的精度是核心參數,隨著產品組分的增加、配製精度的上升,客戶常要求氣體供應商能夠對多種PPM乃至PPB級濃度的氣體組分進行精細操作,其配製過程的難度與複雜程度也顯著增大。此外,對氣體分析檢測和雜質監控也提出了更高的技術要求。

憑藉空氣產品公司全球混配比資料庫,空氣產品公司的氣體混配專家利用30多年的豐富經驗,為客戶實現精準配比。通過量化充裝管路硬連結的系統偏差,做到精準、穩定的定量充裝,從而縮小產品混配比偏差,不斷提升數據統計SPC管控CPK 值。

空氣產品公司採用PPT級別的高端雜質分析系統,對6N氣體進行100PPB級別的分析,並提供精準的分析數據。空氣產品公司的艾必利電子級高純氣體的水、氧等關鍵雜質含量甚至可低到10PPB。

氣體的運輸和儲存

電子氣體在儲存和運輸過程中要求使用高質量的氣體包裝儲運容器、以及相應的氣體輸送管線、閥門和接口,確保避免二次汙染。

空氣產品公司的6N/5N5/5N的產品包裝配置DISS/CGA閥門及鋼瓶內壁拋光處理技術,同時嚴格監管氣體的品質有效期。對於水含量達到100PPB甚至10PPB的6N超高純氣體而言,包裝對品質的影響至關重要。

同時,除了在無錫的電子級高純氣體工廠外,空氣產品公司在中國臺灣和韓國也設有特氣充裝工廠,資源共享,以提升運輸效率和供貨穩定性。

多元化的電子級高純氣體產品滿足不同純度需求

艾必利電子級高純氣體,為電子製造提供純淨血液

由空氣產品公司無錫電子級高純氣體工廠生產和供應的艾必利電子級高純氣體涵蓋了純氣、稀有氣體和準分子雷射混合氣等。我們對自有原料的純度嚴格把關,配合先進的充裝和混配系統,精確控制和檢測雜質含量,為電子生產的各個工藝環節提供純淨的「血液」,推動電子器件質量提升。

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