Suhteliselt täiustatud tootmisprotsessidega pooljuhtide vahvlite tootmisprotsessis on vaja ligi 50 erinevat tüüpi gaase. Gaasid jagunevad tavaliselt puistegaasideks jaspetsiaalsed gaasid.

Gaaside rakendamine mikroelektroonikas ja pooljuhtide tööstuses Gaaside kasutamisel on alati olnud oluline roll pooljuhtide protsessides, eriti pooljuhtide protsesse kasutatakse laialdaselt erinevates tööstusharudes. Alates ULSI-st, TFT-LCD-st kuni praeguse mikroelektromehaanilise (MEMS) tööstuseni kasutatakse toodete tootmisprotsessidena pooljuhtide protsesse, sealhulgas kuiv söövitus, oksüdatsioon, ioonide implantatsioon, õhuke kile sadestumine jne.

Näiteks teavad paljud inimesed, et kiibid on valmistatud liivast, kuid kogu kiibi tootmise protsessi vaadates on vaja rohkem materjale, näiteks fotoresistist, poleerimisvedelik, sihtmaterjal, spetsiaalne gaas jne. Taustküünte pakendamine nõuab ka erinevate materjalide substraate, interposereid, pliiraame, sidemeid jne. Elektroonilised spetsiaalsed gaasid on pooljuhtide tootmiskulude suuruselt teine ​​materjal pärast räni vahvleid, millele järgnevad maskid ja fotoresistid.

Gaasi puhtus mõjutab komponentide jõudlust ja tootesaadavust otsustavalt ning gaasi pakkumise ohutus on seotud personali tervise ja tehase töö ohutusega. Miks on gaasi puhtus protsessiliinile ja personalile nii suur mõju? See ei ole liialdus, vaid selle määravad gaasi enda ohtlikud omadused.

Ühiste gaaside klassifikatsioon pooljuhttööstuses

Tavaline gaas

Tavalist gaasit nimetatakse ka puistegaasiks: see viitab tööstuslikule gaasile, mille puhtusava on madalam kui 5N ning suur tootmis- ja müügimaht. Selle saab erinevate ettevalmistusmeetodite kohaselt jagada õhu eraldamise gaasiks ja sünteetiliseks gaasiks. Vesinik (H2), lämmastik (N2), hapnik (O2), argoon (A2) jne;

Spetsiaalne gaas

Spetsiaalne gaas tähendab tööstuslikku gaasi, 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.

Vürtsikaaside tüübid

Spetsiaalsete gaaside tüübid: söövitav, toksiline, tuleohtlik, põlemist toetav, inert jne.
Tavaliselt kasutatavad pooljuhtide gaasid 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) põletav: o2 、 cl2 、 n2o 、 nf3…
(iv) inertne: n2 、CF4、 C2F6 、C4F8、Sf6、 CO2 、Ne、Kr、 Ta…

Pooljuhtide kiipi tootmise protsessis kasutatakse oksüdatsiooni, difusiooni, sadestumise, söövitamise, süstimise, fotolitograafia ja muude protsesside oksüdeerimisel umbes 50 erinevat tüüpi gaase (nimetatud spetsiaalseteks gaasideks) ning protsessi kogud ületavad sadu. Näiteks kasutatakse ioonide implantatsiooniprotsessis fosfori- ja arseeniallikatena Ph3 ja ASH3, F-põhised gaasid CF4, CHF3, SF6 ja halogeengaasid CI2, BCI3, HBR kasutatakse tavaliselt söövitusprotsessis, SIH4, NH3, N2O-protsessis, foth-protsessis, f2/kr/ne.

Ülaltoodud aspektidest saame aru, et paljud pooljuhtide gaasid on inimkehale kahjulikud. Eelkõige on mõned gaasid, näiteks SiH4, iseenesestmõistetavaid. Kuni nad lekivad, reageerivad nad vägivaldselt õhus hapnikuga ja hakkavad põletama; ja ASH3 on väga mürgine. Igasugune väike leke võib kahjustada inimeste elu, seega on spetsiaalsete gaaside kasutamise juhtimissüsteemi ohutuse nõuded eriti kõrge.

Pooljuhid vajavad kõrge puhtusarja gaaside, et neil oleks kolm kraadi

Gaasipuhusus

Gaasi lisandite atmosfääri sisaldust väljendatakse tavaliselt protsendina gaasi puhtusest, näiteks 99,999%. Üldiselt jõuab elektrooniliste spetsiaalsete gaaside puhtuse nõue 5N-6N ja seda väljendatakse ka lisandi atmosfääri sisalduse PPM (osa miljoni kohta), PPB (osa kohta) ja PPT (osa kohta triljoni kohta) mahu suhe. Elektroonilisel pooljuhtväljal on kõige kõrgemad nõuded spetsiaalsete gaaside puhtuse ja kvaliteedi stabiilsuse osas ning elektrooniliste spetsiaalsete gaaside puhtus on üldiselt suurem kui 6N.

Kuivus

Gaasi või niiskuse jäljevee sisaldus väljendub tavaliselt kastepunktis, näiteks atmosfääri kastepunktis -70 ℃.

Puhtus

Gaasi saasteainete osakeste arv, osakesed, mille osakeste suurus on µM, ekspresseerub kui palju osakesi/m3. Suruõhu jaoks ekspresseeritakse seda tavaliselt Mg/m3 vältimatute tahkete jääkide korral, mis hõlmab õlisisaldust.