Pooljuhtgaasid

Suhteliselt täiustatud tootmisprotsessidega pooljuhtplaatide valukodade tootmisprotsessis on vaja ligi 50 erinevat tüüpi gaasi. Gaasid jaotatakse üldiselt lahtisteks gaasideks jaspetsiaalsed gaasid.

Gaaside kasutamine mikroelektroonikas ja pooljuhtide tööstuses Gaaside kasutamine on alati mänginud olulist rolli pooljuhtide protsessides, eriti pooljuhtide protsesse kasutatakse laialdaselt erinevates tööstusharudes. Alates ULSI-st ja TFT-LCD-st kuni praeguse mikroelektromehaanika (MEMS) tööstuseni kasutatakse pooljuhtide protsesse toodete valmistamise protsessidena, sealhulgas kuivsöövitust, oksüdeerimist, ioonide implanteerimist, õhukese kile sadestamist jne.

Näiteks paljud inimesed teavad, et kiibid on valmistatud liivast, kuid kogu kiibi tootmisprotsessi vaadates on vaja rohkem materjale, näiteks fotoresist, poleerimisvedelik, märklauamaterjal, spetsiaalgaas jne. Tagapakendi jaoks on vaja ka erinevatest materjalidest substraate, vahetükke, juhtraame, sidematerjale jne. Elektroonilised spetsiaalgaasid on pooljuhtide tootmiskuludes suuruselt teine ​​materjal pärast ränivahvleid, millele järgnevad maskid ja fotoresistid.

Gaasi puhtusel on otsustav mõju komponentide jõudlusele ja toote saagikusele ning gaasivarustuse ohutus on seotud personali tervise ja tehase töö ohutusega. 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 lahtiseks gaasiks: see viitab tööstusgaasile, mille puhtusnõue on alla 5 N ning millel on suur tootmis- ja müügimaht. Seda saab jagada õhueraldusgaasiks ja sünteetiliseks gaasiks vastavalt erinevatele valmistusmeetoditele. Vesinik (H2), lämmastik (N2), hapnik (O2), argoon (A2) jne;

Spetsiaalne gaas

Spetsiaalgaas viitab tööstusgaasile, mida kasutatakse kindlates valdkondades ja millel on puhtuse, sordi ja omaduste osas erinõuded. PeamiseltSiH4, PH3, B2H6, A8H3,HCl, CF4,NH3, POCL3, SIH2CL2, SIHCL3,NH3, BCL3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,SF6... ja nii edasi.

Spitsiaalgaaside tüübid

Erigaaside tüübid: söövitavad, mürgised, tuleohtlikud, põlemist toetavad, inertsed jne.
Tavaliselt kasutatavad pooljuhtgaasid liigitatakse järgmiselt:
(i) Söövitav/mürgine:HCl, BF3, WF6, HBr, SiH2Cl2, NH3, PH3, Cl2,BCl3
(ii) Tuleohtlik: H2CH4SiH4、PH3, AsH3, SiH2Cl2, B2H6, CH2F2, CH3F, CO…
(iii) Süttiv: O2, Cl2, N2O, NF3…
(iv) Inertne: N2,CF4C2F6C4F8SF6CO2NeKr, Ta…

Pooljuhtkiipide tootmisprotsessis kasutatakse oksüdeerimisel, difusioonil, sadestamisel, söövitamisel, süstimisel, fotolitograafial ja muudel protsessidel umbes 50 erinevat tüüpi spetsiaalseid gaase (edaspidi spetsiaalsed gaasid) ning protsesside koguarv ületab sadu etappe. Näiteks ioonide implanteerimise protsessis kasutatakse fosfori ja arseeni allikatena PH3 ja AsH3, söövitusprotsessis kasutatakse tavaliselt F-põhiseid gaase CF4, CHF3, SF6 ja halogeengaase CI2, BCI3, HBr, sadestuskile protsessis SiH4, NH3, N2O ning fotolitograafia protsessis F2/Kr/Ne, Kr/Ne.

Eelnevast võib järeldada, et paljud pooljuhtgaasid on inimkehale kahjulikud. Eelkõige on mõned gaasid, näiteks SiH4, iseenesestsüttivad. Lekkides reageerivad nad õhus oleva hapnikuga ägedalt ja hakkavad põlema; ja AsH3 on väga mürgine. Igasugune väike leke võib inimeste elule kahju tekitada, seega on spetsiaalsete gaaside kasutamise juhtimissüsteemi konstruktsiooni ohutusnõuded eriti kõrged.

Pooljuhtide jaoks on vaja kõrge puhtusastmega gaase, et neil oleks "kolm kraadi"

Gaasi puhtus

Gaasi lisandite atmosfääri sisaldust väljendatakse tavaliselt gaasi puhtuse protsendina, näiteks 99,9999%. Üldiselt ulatub elektrooniliste erigaaside puhtusnõue 5N-6N-ni ja seda väljendatakse ka lisandite atmosfääri sisalduse mahu suhtega ppm (miljondikosa), ppb (miljardikosa) ja ppt (triljonikosa). Elektrooniliste pooljuhtide valdkonnas on erigaaside puhtuse ja kvaliteedi stabiilsuse osas kõrgeimad nõuded ning elektrooniliste erigaaside puhtus on üldiselt suurem kui 6N.

Kuivus

Gaasi jälgi veesisaldust ehk niiskust väljendatakse tavaliselt kastepunktis, näiteks atmosfääri kastepunkt -70 ℃.

Puhtus

Gaasis sisalduvate saasteainete osakeste, mille osakeste suurus on µm, arv väljendatakse osakeste arvuna kuupmeetri kohta (m3). Suruõhu puhul väljendatakse seda tavaliselt vältimatute tahkete jääkide arvuna mg/kuupmeetri kohta (mg), mis hõlmab ka õlisisaldust.


Postituse aeg: 06.08.2024