Dans la fabrication de semi - conducteurs, les vannes à membrane pneumatiques deviennent l'élément de contrôle central des maillons de processus clés en raison de leur étanchéité élevée, de leur résistance à la corrosion et de leur réactivité rapide. Ce qui suit combine des scénarios d'application typiques pour analyser leurs avantages techniques avec leur valeur pratique.
1. Transport de gaz de processus et contrôle de pression
Dans les processus tels que la gravure de semi - conducteur, le dépôt de film mince, etc., il est nécessaire de transporter avec précision l'azote, l'oxygène, l'hydrogène et d'autres gaz de haute pureté. La valve à membrane pneumatique adopte un corps de valve en matériau de haute pureté tel que le PTFE ou le PFA, combiné à la technologie de traitement de surface à l'échelle nanométrique (rugosité de surface ≤ ra0,2 μm), qui peut éviter l'adsorption de particules et la contamination de la plaquette. Par exemple, une certaine usine de tête par l'intégration d'un capteur composite de pression - débit, réaliser un réglage de précision de niveau de débit de gaz de 0,1%, coopérer avec un système de contrôle en boucle fermée, augmenter la valeur de contrôle du gaz CPK à plus de 2,0, l'uniformité du processus a été améliorée jusqu'à 40%.
2. Isolation du système de vide et protection contre les fuites
Dans la phase de traitement sous vide (par exemple, dépôt de couche atomique ALD), les vannes à membrane pneumatique doivent résister à l'environnement sous vide (≤ 10⁻⁹ Torr) et maintenir une étanchéité à long terme. L'industrie adopte la conception redondante de diaphragme à double couche, lorsque le diaphragme principal est rompu, le diaphragme de secours peut former une deuxième barrière d'étanchéité dans les 50 MS, en conjonction avec le système de détection de fuite à pression négative pour réaliser l'isolation des défauts. Certaines données de mesure de l'équipement de traitement de 7 nm montrent que la conception permet à la vanne de dépasser 800 000 cycles de MTBF dans les applications de verrouillage sous vide, réduisant considérablement le risque d'arrêt non planifié.
3. Transport de réactifs chimiques et protection contre la corrosion
La fabrication de semi - conducteurs implique le transport de milieux corrosifs tels que les acides forts, les bases fortes et autres. La structure à membrane de la valve à membrane pneumatique isole le fluide des composants d'entraînement, évitant ainsi les risques de contamination des valves traditionnelles par des fuites de remplissage. Par exemple, dans le système de transport de liquide de développement de la colle de lithographie, l'utilisation d'une vanne à membrane PFA peut résister à des médias corrosifs forts tels que l'acide fluorhydrique, tout en optimisant la structure du corps de vanne grâce à la topologie d'impression 3D, tout en maintenant la capacité de pression tout En augmentant la vitesse de réponse de 15% pour répondre aux exigences de la ligne de production à grande vitesse.
4. Garantie de propreté du système de transfert de plaquettes
Lors du transfert de la plaquette entre les modules de processus, la pression du conduit de gaz doit être contrôlée par une vanne à membrane pneumatique pour assurer la stabilité du transfert. Une certaine usine utilise une valve à membrane pneumatique intelligente, un module de maintenance prédictive intégré à l'algorithme d'apprentissage automatique, peut avertir 200 cycles à l'avance de l'état de fatigue du diaphragme, réduisant ainsi le temps d'arrêt non planifié de l'équipement de 83%. En outre, les vannes accèdent au système mes via le Protocole opcua, permettant la cartographie en temps réel des paramètres de travail sur un jumeau numérique, supportant le mode d'exploitation et de maintenance intelligent de l'accouplement virtuel.