Suhteliselt arenenud tootmisprotsessidega pooljuhtvahvlivalukodade tootmisprotsessis on vaja ligi 50 erinevat tüüpi gaase. Gaasid jagunevad üldiselt puistegaasideks jaspetsiaalsed gaasid.

Gaaside kasutamine mikroelektroonikas ja pooljuhtide tööstuses Gaaside kasutamine on pooljuhtprotsessides alati mänginud olulist rolli, eriti pooljuhtprotsesse kasutatakse laialdaselt erinevates tööstusharudes. Alates ULSI-st, TFT-LCD-st kuni praeguse mikroelektromehaanilise (MEMS) tööstuse poole, kasutatakse pooljuhtprotsesse toodete tootmisprotsessidena, sealhulgas kuivsöövitus, oksüdatsioon, ioonide implanteerimine, õhukese kile sadestamine jne.

Näiteks teavad paljud, et laastud on valmistatud liivast, kuid vaadates kogu laastu valmistamise protsessi, on vaja rohkem materjale, näiteks fotoresist, poleerimisvedelik, sihtmaterjal, spetsiaalne gaas jne on asendamatud. Tagapakendamiseks on vaja ka erinevatest materjalidest substraate, vahepakendeid, pliiraame, liimimismaterjale jne. Elektroonilised erigaasid on pooljuhtide tootmiskuludes räniplaatide järel suuruselt teine ​​materjal, millele järgnevad maskid ja fotoresistid.

Gaasi puhtus mõjutab komponentide jõudlust ja toote tootlikkust ning gaasivarustuse ohutus on seotud personali tervise ja tehase tööohutusega. Miks on gaasi puhtusel nii suur mõju protsessiliinile ja personalile? See ei ole liialdus, vaid selle määravad gaasi enda ohtlikud omadused.

Pooljuhtide tööstuses levinud gaaside klassifikatsioon

Tavaline gaas

Tavalist gaasi nimetatakse ka puistegaasiks: see tähistab tööstusgaasi, mille puhtusnõue on alla 5N ning mille tootmis- ja müügimaht on suur. Erinevate valmistamismeetodite järgi saab selle jagada õhueraldusgaasiks ja sünteetiliseks gaasiks. Vesinik (H2), lämmastik (N2), hapnik (O2), argoon (A2) jne;

Spetsiaalne gaas

Erigaas viitab tööstuslikule gaasile, mida kasutatakse konkreetsetes valdkondades ja millel on erinõuded puhtuse, mitmekesisuse ja omaduste osas. PeamiseltSiH4, PH3, B2H6, A8H3,HCL, CF4,NH3, POCL3, SIH2CL2, SIHCL3,NH3, BCL3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,SF6… ja nii edasi.

Vürtsigaaside tüübid

Spetsiaalsete gaaside tüübid: söövitavad, mürgised, tuleohtlikud, põlemist soodustavad, inertsed jne.
Tavaliselt kasutatavad pooljuhtgaasid klassifitseeritakse järgmiselt:
i) Söövitav/toksiline:HCl、BF3, WF6, HBr, SiH2Cl2, NH3, PH3, Cl2、BCl3…
(ii) Tuleohtlik: H2、CH4、SiH4、PH3, AsH3, SiH2Cl2, B2H6, CH2F2, CH3F, CO…
(iii) Põlev: O2, Cl2, N2O, NF3…
(iv) Inertne: N2,CF4"C2F6"C4F8、SF6、CO2、Ne、Kr、Ta…

Pooljuhtkiipide valmistamise protsessis kasutatakse oksüdeerimisel, difusioonil, sadestamisel, söövitamisel, injektsioonil, fotolitograafial ja muudel protsessidel umbes 50 erinevat tüüpi erigaase (nimetatakse erigaasidele) ning protsesside koguetappe ületab sadu. Näiteks PH3 ja AsH3 kasutatakse fosfori ja arseeni allikatena ioonide siirdamise protsessis, F-põhiseid gaase CF4, CHF3, SF6 ja halogeengaase CI2, BCI3, HBr kasutatakse tavaliselt söövitamise protsessis, SiH4, NH3, N2O sadestamiskile protsess, F2/Kr/Ne, Kr/Ne fotolitograafia protsessis.

Ülaltoodud aspektidest saame aru, et paljud pooljuhtgaasid on inimkehale kahjulikud. Eelkõige on mõned gaasid, näiteks SiH4, isesüttivad. Niikaua kui need lekivad, reageerivad nad ägedalt õhu hapnikuga ja hakkavad põlema; ja AsH3 on väga mürgine. Iga väike leke võib kahjustada inimeste elusid, mistõttu on erigaaside kasutamise juhtimissüsteemi konstruktsiooni ohutusnõuded eriti kõrged.

Pooljuhtide jaoks on vaja kõrge puhtusastmega gaase, millel on kolm kraadi

Gaasi puhtus

Lisandite atmosfääri sisaldust gaasis väljendatakse tavaliselt protsendina gaasi puhtusest, näiteks 99,9999%. Üldiselt ulatub elektrooniliste erigaaside puhtusenõue 5N-6N ja seda väljendatakse ka lisandi atmosfäärisisalduse ppm (miljoniosa), ppb (miljardiosa) ja ppt (osa triljoni kohta) mahu suhtega. Elektroonilise pooljuhtide väljal on kõrgeimad nõuded erigaaside puhtusele ja kvaliteedi stabiilsusele ning elektrooniliste erigaaside puhtus on üldjuhul suurem kui 6N.

Kuivus

Jälgvee sisaldust gaasis ehk niiskust väljendatakse tavaliselt kastepunktis, näiteks atmosfääri kastepunktis -70 ℃.

Puhtus

Saasteaineosakeste, osakeste suurusega µm, arvu gaasis väljendatakse kui palju osakesi/M3. Suruõhu puhul väljendatakse seda tavaliselt vältimatute tahkete jääkide mg/m3 kohta, mis sisaldab ka õlisisaldust.