近幾年隨著國內智能移動設備、自動駕駛汽車、云服務數(shù)據(jù)、5G通信、環(huán)保新能源等強勁的市場需求，促進了包括半導體集成電路芯片、液晶面板、光伏等行業(yè)產品的迅猛發(fā)展。這些領域的產業(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，包含了大量復雜的工藝流程，而關鍵的工藝系統(tǒng)就是流體系統(tǒng)。

    半導體行業(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.材質純度要求高

    3.應對腐蝕和快速吹掃無殘留要求高

    4.流體控制精度要求高

    半導體行業(yè)中閥門的功能介紹和應用

    半導體行業(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，高純閥門在半導體行業(yè)內主要制造領域的流體系統(tǒng)中扮演著以下三個角色：

    1.流體的開關截止

    2.流體流量的調節(jié)

    3.流體的流向改變

    在非常復雜的集成電路芯片前道工藝設備和供氣系統(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不斷創(chuàng)新開發(fā)高純閥門產品，滿足半導體制造行業(yè)對流體系統(tǒng)元件的嚴苛要求。

    半導體行業(yè)對流體系統(tǒng)元件的嚴苛要求

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

    不銹鋼和塑料產品：需滿足內部濕度分析控制、總有機碳（TOC）分析控制，離子污染成分控制等相關ASTM/Semi行業(yè)標準

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

    內表面的處理：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以上半導體行業(yè)要求，還能滿足在功能和應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備內

    （刻蝕、薄膜沉積工藝等）的氣路系統(tǒng)

    該系統(tǒng)功能是將參與反應的氣體經一定調壓、流量控制傳輸至反應腔，然后對晶圓進行各類工藝反應。主要由Gas box（氣體箱），Gas box至反應腔的氣路以及最終進入反應腔之前的閥門構成。Gas box內部包含各種介質的控制氣路，對高純閥門的要求是體積緊湊、滿足SEMI標準的泄漏率和潔凈度要求、部分應用需耐環(huán)境高溫。

    世偉洛克針對這些要求，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系列隔膜閥經過計算機仿真模擬技術FAE和CFD優(yōu)化設計，實現(xiàn)遠優(yōu)于行業(yè)標準的閥門inboard氦泄露率。

    DE系列閥門利用專利技術將特殊合金隔膜直接焊接在超高純不銹鋼材質的閥體上，而非傳統(tǒng)隔膜高純閥的螺母壓接形式密封，這種新技術保證了介質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進一步節(jié)省空間。

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

    近年來，因為新工藝的引入，帶來了對更高溫和更大流量閥門的需求，世偉洛克面對挑戰(zhàn)開發(fā)出適合環(huán)境220度高溫的DH系列閥門，以及ALD的大流量升級版ALD20系列閥門。

    02半導體工藝設備的供氣系統(tǒng)

    集成電路芯片制造的工藝設備需要大量工藝氣體參與反應，其中強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，從而導致氣路系統(tǒng)泄漏、設備宕機，分析其主要原因：建廠初期采購的特氣柜內流體系統(tǒng)采用了相對廉價的管閥件產品，其材質中抗腐蝕成份如鉬、鉻含量不足，表面電化學處理不夠充分。

    廉價的管閥件產品雖然在初期可以減少采購成本，但是在后期運營中可能產生如泄漏引起設備停機檢測、不定期的更換高純閥門等問題，會導致運營總成本的大幅提高。對于此類腐蝕性氣體應用，應當采用超高純材料制造的高品質閥門產品，延長維護周期，降低運營成本。

    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化學點蝕溫度檢測，內表面也經過電化學鈍化處理，可以從容應對此類腐蝕性氣體的應用，為Fab客戶大大減少不必要的檢測和維修。

    世偉洛克高純閥門產品緊跟半導體行業(yè)的發(fā)展趨勢，利用自身豐富的高純閥門設計能力，貼近客戶應用并不斷創(chuàng)新，全面覆蓋先進工藝設備端以及上游化學品材料端的高純閥門產品線。

    2021年全球半導體年度盛會SEMICON China已于近日落下帷幕，世偉洛克以“Leading Innovation 引領創(chuàng)新”為主題，攜新款原子層沉積應用ALD閥門，多款行業(yè)領先產品及創(chuàng)新服務亮相大會。50多年來，世偉洛克為全球半導體芯片和工具制造商提供技術支持、高質量的流體系統(tǒng)解決方案及優(yōu)質的客戶體驗。幫助他們應對流體系統(tǒng)相關的挑戰(zhàn)，并在快速變化、創(chuàng)新驅動的行業(yè)中保持競爭優(yōu)勢。