W procesie produkcyjnym odlewni płytek półprzewodnikowych o stosunkowo zaawansowanych procesach produkcyjnych potrzebnych jest blisko 50 różnych rodzajów gazów. Gazy dzieli się ogólnie na gazy masowe igazy specjalne.

Zastosowanie gazów w przemyśle mikroelektroniki i półprzewodników Zastosowanie gazów zawsze odgrywało ważną rolę w procesach półprzewodnikowych, zwłaszcza procesy półprzewodnikowe są szeroko stosowane w różnych gałęziach przemysłu. Od ULSI, TFT-LCD po obecny przemysł mikroelektromechaniczny (MEMS), procesy półprzewodnikowe są stosowane w procesach wytwarzania produktów, w tym trawienie na sucho, utlenianie, implantacja jonów, osadzanie cienkowarstwowych itp.

Na przykład wiele osób wie, że wióry są wykonane z piasku, ale patrząc na cały proces produkcji chipów, potrzeba większej ilości materiałów, takich jak fotomaska, płyn polerski, materiał tarczy, specjalny gaz itp. Są niezbędne. Opakowanie końcowe wymaga również podłoży, przekładek, ramek prowadzących, materiałów wiążących itp. wykonanych z różnych materiałów. Elektroniczne gazy specjalne zajmują drugie miejsce pod względem kosztów produkcji półprzewodników, zaraz po płytkach krzemowych, a za nimi plasują się maski i fotomaski.

Czystość gazu ma decydujący wpływ na wydajność komponentów i wydajność produktu, a bezpieczeństwo dostaw gazu jest powiązane ze zdrowiem personelu i bezpieczeństwem pracy fabryki. Dlaczego czystość gazu ma tak duży wpływ na linię technologiczną i personel? Nie jest to przesada, ale zależy od niebezpiecznych właściwości samego gazu.

Klasyfikacja gazów powszechnych w przemyśle półprzewodników

Zwykły gaz

Gaz zwykły nazywany jest także gazem luzem: odnosi się do gazu przemysłowego o wymogach czystości niższych niż 5N i dużym wolumenie produkcji i sprzedaży. Można go podzielić na gaz oddzielający powietrze i gaz syntetyczny zgodnie z różnymi metodami przygotowania. Wodór (H2), azot (N2), tlen (O2), argon (A2) itp.;

Gaz specjalny

Gaz specjalny odnosi się do gazu przemysłowego stosowanego w określonych dziedzinach i ma specjalne wymagania dotyczące czystości, różnorodności i właściwości. GłównieSiH4, PH3, B2H6, A8H3,HCL, CF4,NH3, POCL3, SIH2CL2, SIHCL3,NH3, BCL3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,SF6… i tak dalej.

Rodzaje gazów spicjalnych

Rodzaje gazów specjalnych: żrące, toksyczne, palne, podtrzymujące spalanie, obojętne itp.
Powszechnie stosowane gazy półprzewodnikowe klasyfikuje się w następujący sposób:
(i) Żrący/toksyczny:HCl、BF3, WF6, HBr, SiH2Cl2, NH3, PH3, Cl2,BCl3…
(ii) Łatwopalne: H2,CH4、SiH4, PH3, AsH3, SiH2Cl2, B2H6, CH2F2, CH3F, CO…
(iii) Palne: O2, Cl2, N2O, NF3…
(iv) Obojętny: N2, N2CF4、C2F6、C4F8、SF6、CO2、Ne、Kr,On…

W procesie produkcji chipów półprzewodnikowych wykorzystuje się około 50 różnych rodzajów gazów specjalnych (zwanych gazami specjalnymi) w procesach utleniania, dyfuzji, osadzania, trawienia, wtryskiwania, fotolitografii i innych, a łączna liczba etapów procesu przekracza setki. Na przykład PH3 i AsH3 są stosowane jako źródła fosforu i arsenu w procesie implantacji jonów, w procesie trawienia powszechnie stosuje się gazy na bazie F, CF4, CHF3, SF6 i gazy halogenowe CI2, BCI3, HBr, SiH4, NH3, N2O w procesie trawienia proces osadzania folii, F2/Kr/Ne, Kr/Ne w procesie fotolitografii.

Z powyższych aspektów możemy zrozumieć, że wiele gazów półprzewodnikowych jest szkodliwych dla organizmu ludzkiego. W szczególności niektóre gazy, takie jak SiH4, są samozapalne. Dopóki będą przeciekać, będą gwałtownie reagować z tlenem z powietrza i zaczną się palić; a AsH3 jest wysoce toksyczny. Każdy niewielki wyciek może spowodować zagrożenie życia ludzi, dlatego wymagania dotyczące bezpieczeństwa konstrukcji układu sterowania przy zastosowaniu gazów specjalnych są szczególnie wysokie.

Półprzewodniki wymagają, aby gazy o wysokiej czystości miały „trzy stopnie”

Czystość gazu

Zawartość atmosfery zanieczyszczeń w gazie jest zwykle wyrażana jako procent czystości gazu, na przykład 99,9999%. Ogólnie rzecz biorąc, wymagania dotyczące czystości elektronicznych gazów specjalnych sięgają 5N-6N i są również wyrażane poprzez stosunek objętościowy zawartości zanieczyszczeń w atmosferze ppm (część na milion), ppb (część na miliard) i ppt (część na bilion). Pole elektronicznych półprzewodników ma najwyższe wymagania dotyczące czystości i stabilności jakości gazów specjalnych, a czystość elektronicznych gazów specjalnych jest na ogół większa niż 6N.

Suchość

Zawartość wody śladowej w gazie, czyli wilgotność, jest zwykle wyrażana w punkcie rosy, takim jak atmosferyczny punkt rosy -70 ℃.

Czystość

Liczbę cząstek zanieczyszczeń w gazie, cząstek o wielkości cząstek µm, wyraża się w liczbie cząstek/M3. W przypadku sprężonego powietrza jest ono zwykle wyrażane w mg/m3 nieuniknionych pozostałości stałych, co obejmuje zawartość oleju.