La producción de semiconductores plantea grandes exigencias a la tecnología de medición de la presión. Los sensores de presión allí, por ejemplo, se despliegan en aplicaciones UHP «ultra high purity». Este artículo responde a la pregunta de por qué son necesarios estos instrumentos de alta calidad y qué propiedades se necesitan.
Durante la producción de semiconductores, los sensores de presión están expuestos a gases altamente agresivos, tóxicos o incluso pirofóricos, es decir, gases que son inflamables a temperatura ambiente. Esto se aplica, por ejemplo, a la «deposición química de vapor» (CVD), en la que el material de la capa se deposita sobre un sustrato de silicio. Debido a los delicados pasos del proceso, todo la producción de los circuitos microscópicos de los chips modernos debe ser muy pura. Además, no debe haber peligro de fuga de gas.
Para aplicaciones en la industria de los semiconductores, WIKA ha desarrollado los sensores de presión UHP de la serie WU. Con respecto a la seguridad de las personas y del medio ambiente, así como para una producción fluida, hay tres criterios críticos fundamentales para estos sensores:
Los sensores de presión UHP de WIKA tipo WU cumplen los criterios de las aplicaciones de semiconductores.
Pureza
Durante la producción de los sensores de presión UHP, es esencial el máximo nivel de limpieza para excluir la contaminación. Por lo tanto, los transmisores para la producción de semiconductores se fabrican en una sala limpia según ISO 5. A continuación, se realiza un doble proceso de limpieza para eliminar los residuos de producción: primero con agua destilada y después con isopropanol. Tras el secado, se realiza otro enjuague, esta vez con gas ultrapuro. A continuación, el instrumento se embolsa dos veces: este «doble embalaje» permite introducir los sensores de presión de forma limpia en la sala blanca del cliente.
Estanqueidad a las fugas
Toda la familia de productos UHP tiene unos índices de fugas extremadamente bajos. Esto se consigue mediante procesos de soldadura orbital cuidadosamente controlados. Para demostrarlo, todos los instrumentos se someten a una prueba de fugas con helio. Se presta especial atención a la conexión entre los sensores de presión UHP y la aplicación, sobre todo al sellado. Las juntas de polímero convencionales están descartadas debido a los requisitos de pureza. Se desprenderían gases y, por tanto, contaminarían el proceso. La alternativa consiste en conexiones roscadas con labios de sellado entre los que se coloca una junta metálica. Esta junta está hecha de un material más blando que la propia conexión roscada y, por tanto, se adapta al contorno del labio de sellado. De este modo, la conexión del proceso es segura.
Material de los sensores de presión
Debido a la pureza requerida en la producción de semiconductores, los sensores de presión UHP deben mantener una calidad superficial correspondiente. Esto se consigue utilizando un acero inoxidable especialmente homogéneo y sin inclusiones. Este material, conocido como «double melt», obtiene sus propiedades de alta calidad mediante la fusión al vacío. El electropulido garantiza una superficie lisa y uniforme de las piezas mojadas. Para ello, las piezas se introducen en una solución electrolítica y se conectan como ánodo. La reacción electroquímica de este proceso tiene un doble efecto: conduce a la eliminación de material, dando lugar a una superficie con una rugosidad media de ≤ 13 µm. Al mismo tiempo, se forma una capa de óxido que pasiva la superficie. Así, las piezas de acero inoxidable presentan una mayor resistencia a corrosión por picaduras.
Encontrará información más detallada nuestros de sensores de presión UHP en la web de WIKA.
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