في عملية تصنيع مسابك رقاقة أشباه الموصلات مع عمليات إنتاج متقدمة نسبيًا ، هناك حاجة إلى ما يقرب من 50 نوعًا مختلفًا من الغازات. تنقسم الغازات عمومًا إلى غازات كبيرة وغازات خاصة.

تطبيق الغازات في أجهزة الكهرباء الدقيقة وصناعات أشباه الموصلات ، لعب استخدام الغازات دائمًا دورًا مهمًا في عمليات أشباه الموصلات ، وخاصة عمليات أشباه الموصلات تستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات. من ULSI ، TFT-LCD إلى صناعة الكهرباء الدقيقة (MEMS) الحالية ، يتم استخدام عمليات أشباه الموصلات كعمليات تصنيع المنتجات ، بما في ذلك الحفر الجاف ، الأكسدة ، غرس الأيونات ، ترسب فيلم رفيع ، إلخ.

على سبيل المثال ، يعرف الكثير من الناس أن الرقائق مصنوعة من الرمال ، ولكن النظر إلى عملية تصنيع الرقائق بأكملها ، هناك حاجة إلى مزيد من المواد ، مثل مقاوم الضوء ، سائل التلميع ، المواد المستهدفة ، الغاز الخاص ، وما إلى ذلك. تتطلب التغليف الخلفي أيضًا ركائز ، وداخل ، وإطارات الرصاص ، ومواد الترابط ، وما إلى ذلك من المواد المختلفة. تعد الغازات الخاصة الإلكترونية ثاني أكبر مادة في تكاليف تصنيع أشباه الموصلات بعد رقائق السيليكون ، تليها أقنعة ومقاتلين للضوء.

إن نقاء الغاز له تأثير حاسم على أداء المكون وعائد المنتج ، وترتبط سلامة إمدادات الغاز بصحة الموظفين وسلامة تشغيل المصنع. لماذا لها نقاء الغاز مثل هذا التأثير الكبير على خط العملية والموظفين؟ هذه ليست مبالغة ، ولكن يتم تحديدها من خلال الخصائص الخطيرة للغاز نفسه.

تصنيف الغازات الشائعة في صناعة أشباه الموصلات

الغاز العادي

ويسمى الغاز العادي أيضًا الغاز بالجملة: إنه يشير إلى الغاز الصناعي مع متطلبات نقاء أقل من 5N وحجم إنتاج ومبيعات كبير. يمكن تقسيمها إلى غاز فصل الهواء والغاز الاصطناعي وفقًا لطرق التحضير المختلفة. الهيدروجين (H2) ، النيتروجين (N2) ، الأكسجين (O2) ، الأرجون (A2) ، إلخ ؛

الغاز المتخصص

يشير الغاز المتخصص إلى الغاز الصناعي الذي يتم استخدامه في مجالات محددة وله متطلبات خاصة للنقاء والتنوع والخصائص. خاصةSIH4، PH3 ، B2H6 ، A8H3 ،حمض الهيدروكلوريك، CF4 ،NH3، POCL3 ، SIH2CL2 ، SIHCL3 ،NH3, BCL3، SIF4 ، CLF3 ، CO ، C2F6 ، N2O ، F2 ، HF ، HBR ،SF6... وهلم جرا.

أنواع الغازات المتشابكة

أنواع الغازات الخاصة: تآكل ، سامة ، قابلة للاشتعال ، تدعم الاحتراق ، خامل ، إلخ.
يتم تصنيف غازات أشباه الموصلات الشائعة الاستخدام على النحو التالي:
(ط) التآكل/السامة:حمض الهيدروكلوريك、 BF3 、 WF6 、 HBR 、 SIH2CL2 、 NH3 、 PH3 、 CL2 、BCL3...
(2) قابلة للاشتعال: H2 、CH4、SIH4、 ph3 、 ASH3 、 SiH2Cl2 、 B2H6 、 CH2F2 、 CH3F 、 CO ...
(3) قابلة للاحتراق: O2 、 cl2 、 n2o 、 nf3 ...
(رابعا) خامل: N2 、CF4、 C2F6 、C4F8、SF6、 CO2 、Ne、Kr،هو…

في عملية تصنيع رقائق أشباه الموصلات ، يتم استخدام حوالي 50 نوعًا مختلفًا من الغازات الخاصة (يشار إليها باسم الغازات الخاصة) في الأكسدة ، والانتشار ، والترسب ، والحفر ، والحقن ، والتصوير الضوئي والعمليات الأخرى ، وتتجاوز خطوات العملية الكلية المئات. على سبيل المثال ، يتم استخدام PH3 و ASH3 كمصادر الفوسفور والزرنيخ في عملية زرع أيون ، والغازات المستندة إلى F ، CF4 ، CHF3 ، SF6 وغازات الهالوجين CI2 ، BCI3 ، HBR تستخدم عادة في عملية الحفر ، SIH4 ، NH3 ، N2O في عملية الانبعاثات ، F2/KR/NE.

من الجوانب المذكورة أعلاه ، يمكننا أن نفهم أن العديد من غازات أشباه الموصلات ضارة بالجسم البشري. على وجه الخصوص ، بعض الغازات ، مثل SIH4 ، هي ذاتية ذاتية. طالما أنها تتسرب ، سوف يتفاعلون بعنف مع الأكسجين في الهواء ويبدأون في الحرق ؛ و ASH3 سامة للغاية. قد يسبب أي تسرب بسيط ضررًا لحياة الناس ، وبالتالي فإن متطلبات سلامة تصميم نظام التحكم لاستخدام الغازات الخاصة مرتفعة بشكل خاص.

تتطلب أشباه الموصلات غازات عالية النقاء أن يكون لها "ثلاث درجات"

نقاء الغاز

عادة ما يتم التعبير عن محتوى جو الشوائب في الغاز كنسبة مئوية من نقاء الغاز ، مثل 99.9999 ٪. بشكل عام ، تصل متطلبات النقاء للغازات الخاصة الإلكترونية إلى 5N-6N ، ويتم التعبير عنها أيضًا من خلال نسبة حجم محتوى الغلاف الجوي لضوضاء PPM (جزء لكل مليون) ، PPB (جزء لكل مليار) ، و PPT (جزء لكل تريليون). يحتوي حقل أشباه الموصلات الإلكترونية على أعلى متطلبات للنقاء وجودة الغازات الخاصة ، ونقاء الغازات الإلكترونية الخاصة أكبر عمومًا من 6n.

جفاف

عادةً ما يتم التعبير عن محتوى الماء النحيف في الغاز ، أو البلل ، في نقطة الندى ، مثل نقطة الندى في الغلاف الجوي -70 ℃.

نظافة

يتم التعبير عن عدد جزيئات الملوثات في الغاز ، الجسيمات ذات حجم الجسيمات من ميكرون ، في عدد الجسيمات/m3. بالنسبة للهواء المضغوط ، يتم التعبير عنه عادةً في ملغ/م 3 من البقايا الصلبة التي لا يمكن تجنبها ، والتي تشمل محتوى الزيت.