Fabricação de semicondutores: gases ultrapuros para cada etapa
A fabricação de semicondutores não tolera interrupções nem impurezas. A Briskfil projeta sistemas de azoto N5.0 e N6.0, ar comprimido Classe 0 e oxigénio para fábricas de wafers, encapsulamento e teste. Os nossos sistemas combinam geração no local, redundância tripla e monitorização contínua. Onde uma única partícula pode destruir um lote inteiro, especificamos a pureza certa para cada processo.
250+
Instalações executadas em Portugal e mercados internacionais
35anos
De engenharia aplicada a gases industriais
Normas de pureza na fabricação de semicondutores
Conformidade · Certificações
Normas de pureza na fabricação de semicondutores
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01
SEMI F1 / F8 / F12
Especificações de pureza para gases em semicondutores
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02
ISO 14644-1
Salas limpas Classe 1 a Classe 9
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03
ISO 8573-1:2010 Classe 0
Ar comprimido isento de óleo
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04
SEMI S2 / S8
Segurança ambiental e ergonomia
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05
Análises técnicas independentes
Relatórios verificáveis para auditorias
Cada etapa da fabricação de semicondutores exige uma pureza diferente
Trabalhamos com fábricas de wafers, foundries, casas de encapsulamento (OSAT) e laboratórios de teste. Acompanhamos todas as fases críticas da fabricação de semicondutores. Cada etapa tem requisitos distintos de pureza, ponto de orvalho, partículas e caudal. Dimensionamos o sistema exato para cada câmara de processo
Deposição Química (CVD, ALD, Epitaxia)
Na fabricação de semicondutores, a deposição química exige azoto N5.0 a N6.0 como gás de purga e diluente. Exige também ar comprimido Classe 0 para acionar válvulas pneumáticas e atmosferas inertes nas câmaras de reação. Qualquer contaminação por humidade ou hidrocarbonetos compromete a qualidade do filme depositado e o rendimento do wafer.
- N₂ N6.0
- Ar Classe 0
- Purga
- Inertização
Litografia e Salas Limpas ISO Classe 1
A litografia EUV e DUV exige ambientes ISO Classe 1 com ar ultrafiltrado e pressurização positiva. Essa pressurização é mantida por ar comprimido isento de óleo, com ponto de orvalho inferior a −70°C. O azoto purifica as ópticas e mantém atmosfera inerte nas câmaras de exposição, protegendo lentes de centenas de milhares de euros.
- N₂ Ultra-Puro
- Ar Comprimido Classe 0
- Pressurização
Etching, Limpeza Húmida e CMP
Os processos de gravação química e de polimento químico e mecânico (CMP) usam árgon de alta pureza para sputtering. Usam também azoto para secagem assistida e ar comprimido para acionar os wafer handlers. O ponto de orvalho abaixo de −60°C é crítico para evitar a oxidação de superfícies acabadas de gravar.
- Árgon
- N₂
- Ar Seco
- Pneumática
Implantação Iónica e Recozimento
A implantação iónica e os processos de rapid thermal annealing (RTA) exigem atmosferas controladas de azoto e árgon ultrapuros para evitar contaminação metálica. Os sistemas de carga e descarga (load lock) operam com purga contínua de azoto entre cada wafer.
- N₂ N5.5
- Árgon
- Load Lock Purge
Encapsulamento, Bonding e Teste (OSAT)
As operações de back end incluem encapsulamento, wire bonding, flip chip e teste. Usam azoto para atmosferas inertes em fornos de cura e ar comprimido Classe 0 para pick and place e die handling. Usam ainda vácuo para fixação de wafers e componentes. Na fabricação de semicondutores, a consistência é tão crítica como a pureza.
- N₂
- Ar Classe 0
- Pick-and-place
- Forno de cura
Teste, Burn-In e Caracterização
Os laboratórios de teste e centros de burn in operam câmaras climáticas que combinam azoto, ar comprimido e árgon. O azoto garante atmosferas isentas de humidade e o ar comprimido limpo movimenta as probe cards. O árgon serve os testes elétricos em alta pureza. A redundância tripla é obrigatória para evitar perdas multimilionárias.
- N₂
- Ar Classe 0
- Árgon
- Redundância Tripla
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Tecnologia que protege o rendimento na fabricação de semicondutores
Na fabricação de semicondutores, uma única partícula com mais de 0,1 micrómetros pode inutilizar um wafer inteiro, com dezenas de milhares de euros em valor. Por isso, a pureza dos gases utilizados não é uma métrica de eficiência. É uma métrica de rendimento (yield).
Engenharia ao nível do processo
A Briskfil desenvolve sistemas personalizados para a fabricação de semicondutores. Combinam a geração no local de azoto ultrapuro por tecnologia PSA com ar comprimido isento de óleo Classe 0, conforme a ISO 8573.1:2010. Incluem também o fornecimento gerido de gases especiais: árgon, hélio, hidrogénio e gases dopantes. Cada sistema é dimensionado para o perfil real de cada câmara de processo, con integração nativa em sistemas SCADA e MES
Acompanhamento do projeto à operação
A Briskfil acompanha fabs e operações OSAT em cada fase crítica do projeto. Começamos com uma auditoria técnica completa às instalações existentes. Em seguida, dimensionamos os sistemas de gases à medida de cada câmara de processo e executamos a instalação chave na mão. Validamos a conformidade com as normas SEMI F1, F8 e F12 através de ensaios a sistemas de ar comprimido e gases. P2: Depois da entrega, a nossa equipa assegura contratos de manutenção preventiva 24/7, com SLA garantido de resposta inferior a 4 horas. Os nossos engenheiros preparam toda a documentação técnica para passar diretamente nas auditorias dos clientes finais. Isto aplica-se das maiores marcas globais às respetivas cadeias de fornecimento.
Geração de azoto no local: o argumento económico e estratégico
Na fabricação de semicondutores, uma fab com consumo regular de azoto acima de 100 Nm³/h pode passar para geração no local. Combinada com sistemas de recuperação, esta transição tem um payback típico entre 12 e 36 meses. As poupanças acumulam ao longo de mais de uma década de operação. Mais importante ainda, garante autonomia operacional total face a ruturas de fornecimento global.
Gases na fabricação de semicondutores: tudo o que precisa de saber
Da pureza N6.0 às salas limpas ISO Classe 1, eis o que sustenta uma fabricação de semicondutores moderna, eficiente e produtiva.
Depende da etapa do processo. Para operações de back-end (encapsulamento, teste, pick-and-place), azoto N5.0 (99,999%) é geralmente suficiente. Para front-end (litografia, CVD, ALD, implantação iónica), exige-se azoto N5.5 (99,9995%) ou N6.0 (99,9999%), com controlo apertado de humidade (< 1 ppm), oxigénio (< 1 ppm) e hidrocarbonetos totais. Sistemas EUV em fabs avançados podem ainda requerer azoto N6.5 com purificação adicional por getters catalíticos.
A norma ISO 8573.1:2010 Classe 0 define ar comprimido totalmente isento de contaminação por óleo (vapor, aerossóis e partículas líquidas). Numa sala limpa ISO Classe 1, onde se admite no máximo 10 partículas por m³ de tamanho ≥ 0,1 μm, qualquer migração de óleo do sistema de ar comprimido contaminaria irreversivelmente as wafers e ópticas de litografia. A Briskfil usa compressores oil-free certificados e sistemas de filtragem multi-estágio com ponto de orvalho até −70°C.
A contaminação evita-se em três camadas: (1) geração e purificação com purgadores catalíticos que removem O₂, H₂O e hidrocarbonetos; (2) distribuição em tubagem de aço inoxidável eletropolido (Ra < 0,38 μm) com soldadura orbital e atmosfera inerte; (3) monitorização contínua em cada ponto de utilização com analisadores de humidade, oxigénio e partículas. A Briskfil projeta toda a cadeia, da central ao último terminal, com validação documental SEMI.
A indústria de semicondutores exige redundância N+1 ou N+2 em todos os sistemas críticos. Para azoto, isto significa tipicamente 2 geradores PSA em paralelo com autonomia mínima de 8 horas a caudal máximo. Para ar comprimido, mínimo de 3 compressores em paralelo com comutação automática. Os sistemas devem comutar sem queda de pressão (< 50 ms) e gerar alarmes integrados no MES da fábrica.
"As perguntas mais frequentes que recebemos de quem opera, mantém e especifica sistemas industriais."