در فرآیند تولید ریخته گری های ویفر نیمه هادی با فرآیندهای تولید نسبتاً پیشرفته ، تقریباً 50 نوع گاز مختلف مورد نیاز است. گازها به طور کلی به گازهای فله ای تقسیم می شوند وگازهای خاص.

استفاده از گازها در صنایع میکروالکترونیک و نیمه هادی استفاده از گازها همیشه در فرآیندهای نیمه هادی نقش مهمی ایفا کرده است ، به ویژه فرآیندهای نیمه هادی به طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. از ULSI ، TFT-LCD گرفته تا صنعت میکرو الکترومکانیکی فعلی (MEMS) ، فرآیندهای نیمه هادی به عنوان فرآیندهای تولید محصول ، از جمله اچینگ خشک ، اکسیداسیون ، کاشت یون ، رسوب فیلم نازک و غیره استفاده می شود.

به عنوان مثال ، بسیاری از مردم می دانند که تراشه ها از ماسه ساخته شده اند ، اما با نگاهی به کل فرآیند تولید تراشه ، مواد بیشتری لازم است ، مانند عکسبرداری ، صیقل دادن مایع ، مواد هدف ، گاز مخصوص و غیره ضروری است. بسته بندی پشتی همچنین به بسترها ، تداخل ها ، فریم های سرب ، مواد پیوند دهنده و غیره از مواد مختلف نیاز دارد. گازهای ویژه الکترونیکی دومین ماده بزرگ در هزینه های تولید نیمه هادی پس از ویفرهای سیلیکون هستند و به دنبال آن ماسک ها و عکس های عکسبرداری هستند.

خلوص گاز تأثیر تعیین کننده ای بر عملکرد مؤلفه و عملکرد محصول دارد و ایمنی تأمین گاز مربوط به سلامت پرسنل و ایمنی عملکرد کارخانه است. چرا خلوص گاز چنین تأثیر زیادی در خط فرآیند و پرسنل دارد؟ این یک اغراق نیست ، اما با ویژگی های خطرناک خود گاز تعیین می شود.

طبقه بندی گازهای مشترک در صنعت نیمه هادی

گاز معمولی

گاز معمولی نیز گاز فله نامیده می شود: به گاز صنعتی با نیاز خلوص پایین تر از 5N و حجم تولید و فروش بزرگ اشاره دارد. با توجه به روشهای مختلف آماده سازی می توان آن را به گاز جداسازی هوا و گاز مصنوعی تقسیم کرد. هیدروژن (H2) ، نیتروژن (N2) ، اکسیژن (O2) ، آرگون (A2) و غیره.

گاز مخصوص

گاز تخصصی به گاز صنعتی اشاره دارد که در زمینه های خاص استفاده می شود و نیازهای ویژه ای برای خلوص ، تنوع و خواص دارد. عمدتاSIH4، PH3 ، B2H6 ، A8H3 ،HCL، CF4 ،NH3، POCL3 ، SIH2CL2 ، SIHCL3 ،NH3, bcl3، SIF4 ، CLF3 ، CO ، C2F6 ، N2O ، F2 ، HF ، HBR ،SF6... و غیره.

انواع گازهای اسپیکیال

انواع گازهای ویژه: خورنده ، سمی ، قابل اشتعال ، حفاظت از احتراق ، بی اثر و غیره.
گازهای نیمه هادی که معمولاً استفاده می شوند به شرح زیر طبقه بندی می شوند:
(i) خورنده/سمی:HCL、 BF3 、 WF6 、 HBR 、 SIH2Cl2 、 NH3 、 PH3 、 CL2 、bcl3…
(ب) قابل اشتعال: H2CH4、SIH4、 PH3 、 ASH3 、 SIH2CL2 、 B2H6 、 CH2F2 、 CH3F 、 CO ...
(iii) قابل احتراق: O2 、 Cl2 、 N2O 、 NF3 ...
(IV) بی اثر: N2cf4、 C2F6 、c4f8、SF6、 CO2 、Ne、Kr、 او ...

در فرآیند تولید تراشه نیمه هادی ، حدود 50 نوع مختلف از گازهای خاص (که به آن گازهای ویژه گفته می شود) در اکسیداسیون ، انتشار ، رسوب ، اچ ، تزریق ، فوتولیتوگرافی و سایر فرآیندها استفاده می شود و مراحل کل فرآیند از صدها نفر فراتر می رود. به عنوان مثال ، از PH3 و ASH3 به عنوان منابع فسفر و آرسنیک در فرآیند کاشت یونی ، گازهای مبتنی بر F CF4 ، CHF3 ، SF6 و گازهای هالوژن CI2 ، BCI3 ، HBR معمولاً در فرآیند اچ استفاده می شود ، SIH4 ، NH3 ، N2O در فرآیند فیلم رسوب ، F2/KR/KR/KR/KR/KR/KR/KR/KR/KR/KR/KR/KR/NE

از جنبه های فوق ، می توانیم درک کنیم که بسیاری از گازهای نیمه هادی برای بدن انسان مضر هستند. به ویژه ، برخی از گازها ، مانند SIH4 ، خود امضاء هستند. تا زمانی که آنها نشت کنند ، با اکسیژن موجود در هوا به شدت واکنش نشان می دهند و شروع به سوزاندن می کنند. و ASH3 بسیار سمی است. هرگونه نشت جزئی ممکن است به زندگی افراد آسیب برساند ، بنابراین الزامات ایمنی طراحی سیستم کنترل برای استفاده از گازهای خاص به ویژه زیاد است.

نیمه هادی ها برای داشتن "سه درجه" به گازهای با خلوص بالا نیاز دارند

خلوص گاز

محتوای جو ناخالصی در گاز معمولاً به عنوان درصد خلوص گاز مانند 99.9999 ٪ بیان می شود. به طور کلی ، نیاز خلوص برای گازهای خاص الکترونیکی به 5N-6N می رسد ، و همچنین با نسبت حجم محتوای جو ناخالصی PPM (بخشی در میلیون) ، PPB (بخشی در هر میلیارد) و PPT (بخشی در هر تریلیون) بیان می شود. میدان نیمه هادی الکترونیکی بالاترین نیاز را برای خلوص و پایداری کیفیت گازهای ویژه دارد و خلوص گازهای خاص الکترونیکی به طور کلی بیشتر از 6N است.

خشکی

محتوای آب ردیابی در گاز یا رطوبت معمولاً در نقطه شبنم مانند نقطه شبنم جوی -70 ℃ بیان می شود.

پاکیزگی

تعداد ذرات آلاینده موجود در گاز ، ذرات با اندازه ذرات میکرومتر ، در چند ذرات در متر مکعب بیان شده است. برای هوای فشرده شده ، معمولاً در Mg/m3 از باقیمانده های جامد غیرقابل اجتناب بیان می شود ، که شامل میزان روغن نیز می شود.