Τα αέρια εξαιρετικά υψηλής καθαρότητας είναι απαραίτητα σε όλη την αλυσίδα εφοδιασμού ημιαγωγών. Στην πραγματικότητα, για ένα τυπικό fab, τα αέρια υψηλής καθαρότητας είναι το μεγαλύτερο υλικό κόστος μετά το ίδιο το πυρίτιο. Μετά από την παγκόσμια έλλειψη τσιπ, η βιομηχανία επεκτείνεται ταχύτερα από ποτέ - και η ζήτηση για αέρια υψηλής καθαρότητας αυξάνεται.
Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα χύδην αέρια στην κατασκευή ημιαγωγών είναι το άζωτο, το ήλιο, το υδρογόνο και το αργόν.
Nιτογόνο
Το άζωτο αποτελεί το 78% της ατμόσφαιρας μας και είναι εξαιρετικά άφθονο. Συμβαίνει επίσης να είναι χημικά αδρανή και μη παραγωγική. Ως αποτέλεσμα, το άζωτο βρήκε το δρόμο του σε αρκετές βιομηχανίες ως οικονομικά αποδοτικό αδρανές αέριο.
Η βιομηχανία ημιαγωγών είναι ένας σημαντικός καταναλωτής αζώτου. Ένα σύγχρονο εργοστάσιο παραγωγής ημιαγωγών αναμένεται να χρησιμοποιήσει έως και 50.000 κυβικά μέτρα αζώτου ανά ώρα. Στην κατασκευή ημιαγωγών, το άζωτο δρα ως γενικό σκοπό αδρανής και καθαρισμού αερίου, προστατεύοντας τις ευαίσθητες πλακές πυριτίου από το αντιδραστικό οξυγόνο και την υγρασία στον αέρα.
Ήλιο
Το ήλιο είναι αδρανές αέριο. Αυτό σημαίνει ότι, όπως το άζωτο, το ήλιο είναι χημικά αδρανές - αλλά έχει επίσης το πρόσθετο πλεονέκτημα της υψηλής θερμικής αγωγιμότητας. Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο στην κατασκευή ημιαγωγών, επιτρέποντάς της να διεξάγει αποτελεσματικά τη θερμότητα μακριά από τις διαδικασίες υψηλής ενέργειας και να τους βοηθήσει να προστατεύσει από θερμικές βλάβες και ανεπιθύμητες χημικές αντιδράσεις.
Υδρογόνο
Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εκτενώς σε όλη τη διαδικασία κατασκευής ηλεκτρονικών ειδών και η παραγωγή ημιαγωγών δεν αποτελεί εξαίρεση. Συγκεκριμένα, το υδρογόνο χρησιμοποιείται για:
Ανόπτηση: Οι πλακές πυριτίου συνήθως θερμαίνονται σε υψηλές θερμοκρασίες και ψύχονται αργά για να επιδιορθώσουν (ανόπτηση) την κρυσταλλική δομή. Το υδρογόνο χρησιμοποιείται για τη μεταφορά θερμότητας ομοιόμορφα στο δίσκο και για την παροχή βοήθειας στην ανοικοδόμηση της κρυσταλλικής δομής.
Επιξία: Υδρογόνο εξαιρετικά υψηλής καθαρότητας χρησιμοποιείται ως αναγωγικός παράγοντας στην επιταξιακή εναπόθεση υλικών ημιαγωγών όπως το πυρίτιο και το γερμανικό.
ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: Το υδρογόνο μπορεί να προσβληθεί σε μεμβράνες πυριτίου για να καταστήσει την ατομική δομή τους πιο διαταραγμένη, συμβάλλοντας στην αύξηση της αντίστασης.
Καθαρισμός πλάσματος: Το πλάσμα υδρογόνου είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικό στην αφαίρεση της μόλυνσης από κασσίτερου από πηγές φωτός που χρησιμοποιούνται στη λιθογραφία υπεριώδους.
Αργόν
Το Argon είναι ένα άλλο ευγενές αέριο, οπότε παρουσιάζει την ίδια χαμηλή αντιδραστικότητα με το άζωτο και το ήλιο. Ωστόσο, η χαμηλή ενέργεια ιονισμού του Argon καθιστά χρήσιμη σε εφαρμογές ημιαγωγών. Λόγω της σχετικής ευκολίας του ιονισμού, το Argon χρησιμοποιείται συνήθως ως πρωτεύον αέριο πλάσματος για αντιδράσεις χάραξης και εναπόθεσης στην κατασκευή ημιαγωγών. Εκτός από αυτό, το Argon χρησιμοποιείται επίσης σε λέιζερ excimer για λιθογραφία UV.
Γιατί η καθαρότητα έχει σημασία
Συνήθως, οι εξελίξεις στην τεχνολογία ημιαγωγών έχουν επιτευχθεί μέσω της κλιμάκωσης μεγέθους και η νέα γενιά τεχνολογίας ημιαγωγών χαρακτηρίζεται από μικρότερα μεγέθη χαρακτηριστικών. Αυτό αποδίδει πολλαπλά οφέλη: περισσότερα τρανζίστορ σε δεδομένο όγκο, βελτιωμένα ρεύματα, χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας και ταχύτερη εναλλαγή.
Ωστόσο, καθώς το κρίσιμο μέγεθος μειώνεται, οι συσκευές ημιαγωγών γίνονται όλο και πιο εξελιγμένες. Σε έναν κόσμο όπου η θέση των μεμονωμένων ατόμων έχει σημασία, τα κατώτατα όρια ανοχής σφάλματος είναι πολύ σφιχτά. Ως αποτέλεσμα, οι σύγχρονες διαδικασίες ημιαγωγών απαιτούν αέρια διεργασιών με την υψηλότερη δυνατή καθαρότητα.
Το Wofly είναι μια επιχείρηση υψηλής τεχνολογίας που ειδικεύεται στη μηχανική του συστήματος εφαρμογής αερίου: ηλεκτρονικό ειδικό σύστημα αερίου, σύστημα εργαστηριακού αερίου, βιομηχανικό κεντρικό σύστημα παροχής αερίου, σύστημα χύδην αερίου (υγρό), σχεδιασμό, εξοπλισμό, εξοπλισμό, το Prefabrity, Ο συνολικός έλεγχος του συστήματος, η συντήρηση και άλλα προϊόντα υποστήριξης με ολοκληρωμένο τρόπο.
Χρόνος δημοσίευσης: Ιουλ-11-2023