في عام ٢٠١٨، بلغ حجم سوق الغاز الإلكتروني العالمي للدوائر المتكاملة ٤٫٥١٢ مليار دولار أمريكي، بزيادة سنوية قدرها ١٦٪. وقد أدى النمو المرتفع لصناعة الغاز الإلكتروني الخاص لأشباه الموصلات وحجم السوق الضخم إلى تسريع خطة استبدال الغاز الإلكتروني الخاص محليًا!
ما هو غاز الالكترون؟
يُشير الغاز الإلكتروني إلى المادة الأساسية المستخدمة في إنتاج أشباه الموصلات، وشاشات العرض المسطحة، والثنائيات الباعثة للضوء، والخلايا الشمسية، وغيرها من المنتجات الإلكترونية، ويُستخدم على نطاق واسع في عمليات التنظيف، والنقش، وتشكيل الأغشية، والتطعيم، وغيرها. وتشمل مجالات تطبيق الغاز الإلكتروني الرئيسية صناعة الإلكترونيات، والخلايا الشمسية، والاتصالات المتنقلة، وأنظمة الملاحة في السيارات، وأنظمة الصوت والفيديو في السيارات، والفضاء الجوي، والصناعات العسكرية، وغيرها من المجالات.
يمكن تقسيم الغازات الإلكترونية الخاصة إلى سبع فئات وفقًا لتركيبها الكيميائي: السيليكون، والزرنيخ، والفوسفور، والبورون، وهيدريد المعدن، والهاليد، وألكوكسيد المعدن. ووفقًا لطرق استخدامها المختلفة في الدوائر المتكاملة، يمكن تقسيمها إلى: غاز التنشيط، وغاز التراكب، وغاز زرع الأيونات، وغاز الصمام الثنائي الباعث للضوء، وغاز النقش، وغاز الترسيب الكيميائي للبخار، وغاز التوازن. يُستخدم أكثر من 110 غازات خاصة في صناعة أشباه الموصلات، منها أكثر من 30 غازًا شائع الاستخدام.
بشكل عام، تُقسّم صناعة إنتاج أشباه الموصلات الغازات إلى نوعين: الغازات الشائعة والغازات الخاصة. من بينها، يشير الغاز الشائع إلى مصدر مركزي ويستخدم كميات كبيرة من الغازات، مثل N2 وH2 وO2 وAr وHe، إلخ. أما الغاز الخاص، فيشير إلى بعض الغازات الكيميائية المستخدمة في عملية إنتاج أشباه الموصلات، مثل التمديد، وحقن الأيونات، والمزج، والغسل، وتكوين القناع، وهو ما يُسمى الآن بالغاز الإلكتروني الخاص، مثل SiH4 وPH3 وAsH3 وB2H6 وN2O وNH3 وSF6 وNF3 وCF4 وBCl3 وBF3 وHCl وCl2 عالية النقاء.
في عملية إنتاج صناعة أشباه الموصلات بأكملها، من تطوير الشريحة إلى التعبئة النهائية للجهاز، ترتبط جميع الروابط تقريبًا بالغاز الإلكتروني الخاص، وتنوع الغاز المستخدم ومتطلبات الجودة العالية، لذا فإن الغاز الإلكتروني يحتوي على مواد أشباه موصلة. "الغذاء".
في السنوات الأخيرة، ازدادت الطاقة الإنتاجية للمكونات الإلكترونية الرئيسية في الصين، مثل أشباه الموصلات وشاشات العرض، وتزايد الطلب على المواد الكيميائية الإلكترونية البديلة للواردات. وتتزايد أهمية الغازات الإلكترونية في صناعة أشباه الموصلات، ومن المتوقع أن تشهد صناعة الغازات الإلكترونية المحلية نموًا سريعًا.
يتطلب الغاز الإلكتروني الخاص نقاءً عاليًا جدًا، فإذا لم يلبِ هذا الغاز المتطلبات، ستُشكِّل مجموعات الشوائب، مثل بخار الماء والأكسجين، طبقة أكسيد على سطح أشباه الموصلات بسهولة، مما يؤثر على عمر خدمة الأجهزة الإلكترونية. كما أن جزيئات الشوائب الموجودة فيه قد تُسبب قصرًا كهربائيًا في أشباه الموصلات وتلفًا في الدوائر. لذا، يُعَدّ تحسين النقاء أمرًا بالغ الأهمية لتحسين إنتاجية وأداء الأجهزة الإلكترونية.
مع التطور المستمر لصناعة أشباه الموصلات، تتطور عملية تصنيع الرقائق باستمرار، وقد وصلت الآن إلى 5 نانومتر، وهي على وشك أن تقترب من حد قانون مور، الذي يعادل واحدًا على عشرين من قطر شعرة الإنسان (حوالي 0.1 مم). وهذا بدوره يفرض متطلبات أعلى على نقاء الغاز الإلكتروني الخاص الذي تنتجه أشباه الموصلات.
وقت النشر: ١٥ ديسمبر ٢٠٢١





