A produção de semicondutores está no coração das inovações tecnológicas que impulsionam a transformação digital e a automação industrial. Do smartphone à automação de fábricas, eles são a base para uma infinidade de dispositivos eletrônicos.
Contudo, o que muitas vezes passa despercebido é o papel importante que os gases especiais desempenham nesse processo altamente técnico. Com pureza extrema e rigoroso controle de qualidade, esses gases são essenciais para garantir o desempenho, a confiabilidade e a longevidade dos semicondutores.
Neste artigo, você vai entender mais sobre o setor e a produção, bem como fazer a escolha certa de um fornecedor de gases, que pode ser o fator decisivo para a excelência na fabricação de semicondutores. Confira!
A importância dos gases especiais na indústria de semicondutores
Na produção de semicondutores, a precisão é o foco. São inúmeras etapas meticulosas necessárias para transformar matérias-primas em chips complexos e funcionais. E um dos aspectos críticos para garantir que tudo funcione corretamente são os gases especiais, que podem afetar diretamente o desempenho, a confiabilidade e a pureza dos semicondutores fabricados.
A qualidade dos gases usados na fabricação de semicondutores (ou melhor, a falta dela) pode fazer com que qualquer impureza pode interferir na formação das camadas dos dispositivos semicondutores, resultando em defeitos. Essas impurezas, mesmo em níveis extremamente baixos, podem causar falhas de curto e longo prazo nos dispositivos.
Sendo assim, os gases usados nesse setor precisam ter altíssimos níveis de pureza — muitas vezes superiores a 99,9999% — e serem livres de contaminantes como partículas, umidade ou oxigênio residual.
Normas e exigências na fabricação de semicondutores
A fabricação de semicondutores é fortemente regulamentada por padrões internacionais, como a ISO 14644 para ambientes de sala limpa e a ITRS (International Technology Roadmap for Semiconductors).
Essas normas especificam os níveis aceitáveis de pureza e exigem que os fabricantes implementem sistemas de controle rigorosos. Para se adequar a essas exigências, o fornecimento de gases especiais também deve seguir diretrizes específicas, garantindo que a qualidade seja mantida desde a produção até a entrega.
Na Messer, seguimos esses padrões rigorosamente, assegurando que os gases fornecidos atendam ou excedam todas as normas aplicáveis.
Por que a pureza dos gases é fundamental na produção de semicondutores?
A produção de semicondutores envolve processos altamente sensíveis, como deposição química de vapor (CVD), litografia e gravação. Esses processos requerem um ambiente limpo e controlado, onde a menor contaminação pode comprometer o desempenho final do produto. Assim, a pureza dos gases especiais, como oxigênio, nitrogênio e hidrogênio, é tão importante para a qualidade dos chips fabricados.
Uma leve contaminação pode resultar em dispositivos que não atendem às especificações, aumentando o desperdício e os custos de produção.
A Messer entende a importância da pureza extrema dos gases e se compromete a fornecer produtos que garantem essa confiabilidade em cada etapa do processo de fabricação de semicondutores.
Principais gases especiais utilizados na indústria de semicondutores
A indústria de semicondutores utiliza gases especiais para processos distintos, cada um com sua relevância. A seguir, saiba quais são os principais gases, suas características e aplicações na produção de chips.
Oxigênio ultra puro
O oxigênio ultra puro é utilizado no processo de oxidação térmica, onde ele reage com o silício para formar uma camada de óxido de silício. Essa camada isolante é crucial para a formação dos circuitos internos dos semicondutores. Qualquer impureza no oxigênio pode comprometer a uniformidade dessa camada, impactando o desempenho final do dispositivo.
Nitrogênio ultra puro
O nitrogênio ultra puro é utilizado como gás de purga para criar atmosferas inertes durante a fabricação de semicondutores. Ele previne a oxidação indesejada de materiais sensíveis e ajuda a manter o ambiente de produção livre de contaminantes. Gases com altos níveis de pureza evitam reações químicas que poderiam prejudicar o processo de fabricação.
Gás de flúor e seus compostos
Compostos de flúor, como o hexafluoreto de enxofre (SF6) e o trifluoreto de nitrogênio (NF3), são usados para a gravação de padrões em wafers de silício e na limpeza de câmaras de processamento. Esses compostos altamente reativos removem seletivamente o material durante a gravação e eliminam resíduos nas superfícies internas dos equipamentos de produção.
Hidrogênio
O hidrogênio é utilizado em processos como a deposição química de vapor assistida por plasma (PECVD) e em tratamentos térmicos para reduzir defeitos em wafers de silício. Ele também é um gás essencial na fabricação de transistores de filmes finos (TFTs), usados em displays de dispositivos móveis.
Cuidados e melhores práticas no uso de gases especiais na fabricação de semicondutores
Para garantir que a pureza dos gases especiais seja mantida durante todo o processo de fabricação de semicondutores, é necessário adotar práticas rigorosas de manuseio e armazenamento. A seguir, entenda alguns cuidados importantes.
Armazenamento e manuseio seguro de gases ultra puros
Gases ultra puros devem ser armazenados em cilindros e sistemas de distribuição especialmente projetados para evitar a contaminação. A compatibilidade dos materiais de construção dos cilindros e tubulações com o gás específico é essencial para manter a pureza.
Na Messer, oferecemos soluções personalizadas para o armazenamento seguro e eficiente desses gases.
Importância da calibração e monitoramento contínuo dos sistemas de gás
Sistemas de distribuição de gases devem ser calibrados regularmente e monitorados continuamente para garantir que não haja flutuações na pureza. Pequenos vazamentos ou falhas nos sistemas podem introduzir contaminantes que prejudicam o processo de fabricação.
A Messer oferece suporte técnico especializado para auxiliar nossos clientes na calibração e monitoramento de seus sistemas de gás.
Como evitar contaminação e garantir a pureza durante o uso
A contaminação pode ocorrer em várias etapas do processo de produção de semicondutores. Por isso, é essencial adotar procedimentos de manutenção e limpeza rigorosos para todos os sistemas de distribuição de gases.
A Messer auxilia seus clientes na implementação de boas práticas para evitar qualquer tipo de contaminação durante o uso.
Por que escolher a Messer como fornecedora de gases especiais?
A Messer se destaca no fornecimento de gases especiais pela sua dedicação à qualidade, inovação e suporte técnico. A empresa conta com processos de controle de qualidade em todas as fases de produção e distribuição para garantir que nossos clientes recebam sempre produtos de alta pureza.
A equipe técnica é formada por especialistas com décadas de experiência na indústria de gases e semicondutores. Assim, ela oferece consultoria técnica para otimizar o uso dos nossos gases em seus processos produtivos, garantindo que você obtenha os melhores resultados.
Além disso, os clientes podem contar com uma cadeia de fornecimento confiável e flexível, adaptada às necessidades específicas da indústria de semicondutores.
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FAQ – Principais dúvidas sobre o uso de gases especiais na indústria de semicondutores
- Quais são os principais desafios no uso de gases especiais para semicondutores?
Os maiores desafios são manter a pureza absoluta dos gases e evitar qualquer tipo de contaminação durante o armazenamento e manuseio. Outro desafio é garantir a entrega pontual e em condições adequadas.
- Como a Messer garante a pureza dos gases fornecidos?
Nós seguimos rigorosos protocolos de controle de qualidade, desde a produção até a entrega, e utilizamos equipamentos de última geração para monitorar a pureza em tempo real.
- Qual suporte a Messer oferece para otimizar o uso de gases especiais?
Oferecemos suporte técnico personalizado, consultoria para armazenamento e distribuição, e assistência no monitoramento e calibração dos sistemas de gás.
- Como posso começar a trabalhar com a Messer para fornecimento de gases?
Entre em contato com nossa equipe de vendas especializada, que pode oferecer uma solução personalizada para suas necessidades específicas na fabricação de semicondutores.
Conheça a Messer
Com mais de 120 anos de experiência com a Messer Group, ela é líder global no fornecimento de gases industriais e especiais. Nossa dedicação à inovação, segurança e qualidade nos torna o parceiro ideal para sua operação de semicondutores.
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