Pusvadītāju vafeļu lietuvju ražošanas procesā ar salīdzinoši progresīviem ražošanas procesiem ir nepieciešami gandrīz 50 dažādu veidu gāzes. Gāzes parasti tiek sadalītas lielapjoma gāzēs unīpašas gāzes.

Gāzu pielietošana mikroelektronikā un pusvadītāju rūpniecībā Gāzu lietošanai vienmēr ir bijusi nozīmīga loma pusvadītāju procesos, jo īpaši pusvadītāju procesos dažādās nozarēs plaši izmanto. Sākot no ULSI, TFT-LCD līdz pašreizējai mikroelektromehāniskajai (MEMS) nozarei, pusvadītāju procesus izmanto kā produktu ražošanas procesus, ieskaitot sausu kodināšanu, oksidāciju, jonu implantāciju, plānas plēves nogulsnēšanos utt.

Piemēram, daudzi cilvēki zina, ka mikroshēmas ir izgatavotas no smiltīm, bet, apskatot visu mikroshēmu ražošanas procesu, ir nepieciešami vairāk materiālu, piemēram, fotoreziste, pulēšanas šķidrums, mērķa materiāls, īpaša gāze utt. Packingam aizmugurē ir nepieciešami arī substrāti, interposeri, svina rāmji, dažādu materiālu savienojošie materiāli utt. Elektroniskās īpašās gāzes ir otrais lielākais materiāls pusvadītāju ražošanas izmaksās pēc silīcija vafelēm, kam seko maskas un fotorezistisms.

Gāzes tīrībai ir izšķiroša ietekme uz komponentu veiktspēju un produktu ražu, un gāzes piegādes drošība ir saistīta ar personāla veselību un rūpnīcas darbības drošību. Kāpēc gāzes tīrībai ir tik liela ietekme uz procesa līniju un personālu? Tas nav pārspīlējums, bet to nosaka pašas gāzes bīstamās īpašības.

Parasto gāzu klasifikācija pusvadītāju nozarē

Parastā gāze

Parasto gāzi sauc arī par lielapjoma gāzi: tā attiecas uz rūpniecisko gāzi ar tīrības prasību, kas ir zemāka par 5N, un lielu ražošanas un pārdošanas apjomu. To var iedalīt gaisa atdalīšanas gāzē un sintētiskajā gāzē atbilstoši dažādām sagatavošanas metodēm. Ūdeņradis (H2), slāpeklis (N2), skābeklis (O2), Argons (A2) utt.;

Specialitāte

Specialty Gas attiecas uz rūpniecisko gāzi, ko izmanto noteiktos laukos un kurai ir īpašas prasības tīrībai, dažādībai un īpašībām. GalvenokārtSIH4, Ph3, b2h6, a8h3,Hcl, CF4,NH3, Pocl3, sih2cl2, sihcl3,NH3, Bcl3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,SF6… Un tā tālāk.

Nikno gāzu veidi

Īpašo gāzu veidi: kodīgi, toksiski, viegli uzliesmojoši, sadedzināšanas atbalstīšana, inerts utt.
Parasti izmantotās pusvadītāju gāzes tiek klasificētas šādi:
i) kodīgs/toksisks:Hcl、 Bf3 、 WF6 、 HBR 、 SIH2CL2 、 NH3 、 PH3 、 CL2 、Bcl3…
(ii) Uzliesmojošs: H2 、CH4、SIH4、 Ph3 、 Ash3 、 SiH2Cl2 、 B2H6 、 CH2F2 、 CH3F 、 CO…
(iii) degošs: o2 、 cl2 、 n2o 、 nf3…
(iv) inerts: n2 、CF4、 C2F6 、C4F8、SF6、 CO2 、Ne、Kr、 Viņš ...

Pusvadītāju mikroshēmu ražošanas procesā apmēram 50 dažāda veida īpašas gāzes (sauktas par īpašām gāzēm) tiek izmantotas oksidācijā, difūzijā, nogulsnēšanā, kodināšanā, injekcijā, fotolitogrāfijā un citos procesos, un kopējie procesa posmi pārsniedz simtiem. Piemēram, PH3 un Ash3 jonu implantācijas procesā izmanto kā fosforu un arsēna avotus, uz F balstītas gāzes CF4, CHF3, SF6 un halogēna gāzes CI2, BCI3, HBR parasti tiek izmantoti kodināšanas procesā, SIH4, NH3, N2O noņemšanas plēves procesā, F2/KR/NE, KR/NE fotokotogrāfijas procesā.

No iepriekšminētajiem aspektiem mēs varam saprast, ka daudzas pusvadītāju gāzes ir kaitīgas cilvēka ķermenim. Jo īpaši dažas no gāzēm, piemēram, SIH4, ir pašapgūstošas. Kamēr viņi noplūst, viņi vardarbīgi reaģēs ar skābekli gaisā un sāks degt; un Ash3 ir ļoti toksisks. Jebkura neliela noplūde var nodarīt kaitējumu cilvēku dzīvībai, tāpēc īpaši augstas ir prasības kontroles sistēmas dizaina drošībai īpašo gāzu izmantošanai.

Pusvadītājiem ir nepieciešams, lai augsts tīrības līmenis būtu “trīs grādi”

Gāzes tīrība

Piemaisījumu atmosfēras saturs gāzē parasti tiek izteikts procentos no gāzes tīrības, piemēram, 99,9999%. Vispārīgi runājot, tīrības prasība attiecībā uz elektroniskajām īpašajām gāzēm sasniedz 5N-6N, un to izsaka arī piemaisījumu atmosfēras satura tilpuma attiecība PPM (daļa uz miljonu), PPB (daļa uz miljardu) un PPT (daļa uz triljonu). Elektroniskajam pusvadītāju laukam ir visaugstākās prasības attiecībā uz īpašo gāzu tīrību un kvalitāti, un elektronisko īpašo gāzu tīrība parasti ir lielāka par 6N.

Sausums

Ūdens pēdas saturs gāzē vai mitrumā parasti tiek izteikts rasas punktā, piemēram, atmosfēras rasas punkts -70 ℃.

Tīrība

Piesārņojošo daļiņu skaits gāzē, daļiņas ar daļiņu izmēru µm, ir izteikta, cik daļiņas/m3. Saspiestam gaisam to parasti izsaka neizbēgamu cietu atlieku mg/m3, kas ietver eļļas saturu.