Katika mchakato wa utengenezaji wa viwanda vya kutengeneza wafer vya nusu-semiconductor vyenye michakato ya uzalishaji ya hali ya juu, karibu aina 50 tofauti za gesi zinahitajika. Gesi kwa ujumla hugawanywa katika gesi nyingi nagesi maalum.

Matumizi ya gesi katika viwanda vya elektroniki ndogo na semiconductor Matumizi ya gesi yamekuwa na jukumu muhimu katika michakato ya semiconductor, haswa michakato ya semiconductor hutumika sana katika tasnia mbalimbali. Kuanzia ULSI, TFT-LCD hadi tasnia ya sasa ya elektromekaniki ndogo (MEMS), michakato ya semiconductor hutumika kama michakato ya utengenezaji wa bidhaa, ikiwa ni pamoja na kukausha kavu, oksidi, upandikizaji wa ioni, uwekaji wa filamu nyembamba, n.k.

Kwa mfano, watu wengi wanajua kwamba chipsi hutengenezwa kwa mchanga, lakini ukiangalia mchakato mzima wa utengenezaji wa chipsi, vifaa zaidi vinahitajika, kama vile uzuiaji wa mwanga, kioevu cha kung'arisha, nyenzo lengwa, gesi maalum, n.k. ni muhimu sana. Ufungashaji wa sehemu za nyuma pia unahitaji substrates, viingilio, fremu za risasi, vifaa vya kuunganisha, n.k. vya vifaa mbalimbali. Gesi maalum za kielektroniki ni nyenzo ya pili kwa ukubwa katika gharama za utengenezaji wa nusu nusu baada ya wafer za silikoni, ikifuatiwa na barakoa na uzuiaji wa mwanga.

Usafi wa gesi una ushawishi mkubwa juu ya utendaji wa vipengele na mavuno ya bidhaa, na usalama wa usambazaji wa gesi unahusiana na afya ya wafanyakazi na usalama wa uendeshaji wa kiwanda. Kwa nini usafi wa gesi una athari kubwa sana kwenye mstari wa mchakato na wafanyakazi? Hii si kutia chumvi, lakini imedhamiriwa na sifa hatari za gesi yenyewe.

Uainishaji wa gesi za kawaida katika tasnia ya semiconductor

Gesi ya Kawaida

Gesi ya kawaida pia huitwa gesi ya wingi: inarejelea gesi ya viwandani yenye mahitaji ya usafi chini ya 5N na kiasi kikubwa cha uzalishaji na mauzo. Inaweza kugawanywa katika gesi ya kutenganisha hewa na gesi ya sintetiki kulingana na mbinu tofauti za maandalizi. Hidrojeni (H2), nitrojeni (N2), oksijeni (O2), argoni (A2), n.k.;

Gesi Maalum

Gesi maalum inarejelea gesi ya viwandani inayotumika katika nyanja maalum na ina mahitaji maalum ya usafi, aina, na sifa. HasaSiH4, PH3, B2H6, A8H3,HCL, CF4,NH3, POCL3, SIH2CL2, SIHCL3,NH3, BCL3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,SF6... na kadhalika.

Aina za Gesi za Spicial

Aina za gesi maalum: babuzi, sumu, inayoweza kuwaka, inayounga mkono mwako, isiyo na viambato, n.k.
Gesi za semiconductor zinazotumika sana zimeainishwa kama ifuatavyo:
(i) Husababisha kutu/sumu:HCl、BF3、WF6、HBr、SiH2Cl2、NH3、PH3、Cl2、BCl3...
(ii) Inaweza kuwaka: H2、CH4、SiH4,PH3,AsH3,SiH2Cl2,B2H6,CH2F2,CH3F,CO...
(iii) Inaweza kuwaka: O2、Cl2、N2O、NF3…
(iv) Haifanyi kazi: N2,CF4、C2F6、C4F8、SF6CO2,Ne、KrYeye…

Katika mchakato wa utengenezaji wa chipu za semiconductor, takriban aina 50 tofauti za gesi maalum (zinazojulikana kama gesi maalum) hutumika katika oxidation, diffusion, utuaji, uchomaji, sindano, fotolithografia na michakato mingine, na jumla ya hatua za mchakato huzidi mamia. Kwa mfano, PH3 na AsH3 hutumika kama vyanzo vya fosforasi na arseniki katika mchakato wa upandikizaji wa ioni, gesi zenye msingi wa F CF4, CHF3, SF6 na halojeni gesi CI2, BCI3, HBr hutumika sana katika mchakato wa uchomaji, SiH4, NH3, N2O katika mchakato wa filamu ya utuaji, F2/Kr/Ne, Kr/Ne katika mchakato wa uchomaji.

Kutoka kwa vipengele vilivyo hapo juu, tunaweza kuelewa kwamba gesi nyingi za nusu-semiconductor zina madhara kwa mwili wa binadamu. Hasa, baadhi ya gesi, kama vile SiH4, hujiwasha zenyewe. Mradi tu zinavuja, zitaitikia kwa ukali na oksijeni hewani na kuanza kuwaka; na AsH3 ni sumu kali. Uvujaji wowote mdogo unaweza kusababisha madhara kwa maisha ya watu, kwa hivyo mahitaji ya usalama wa muundo wa mfumo wa udhibiti kwa matumizi ya gesi maalum ni ya juu sana.

Semiconductors zinahitaji gesi zenye usafi wa hali ya juu ili ziwe na "digrii tatu"

Usafi wa gesi

Kiwango cha angahewa ya uchafu katika gesi kwa kawaida huonyeshwa kama asilimia ya usafi wa gesi, kama vile 99.9999%. Kwa ujumla, sharti la usafi kwa gesi maalum za kielektroniki hufikia 5N-6N, na pia huonyeshwa kwa uwiano wa ujazo wa kiwango cha angahewa ya uchafu ppm (sehemu kwa milioni), ppb (sehemu kwa bilioni), na ppt (sehemu kwa trilioni). Sehemu ya semiconductor ya kielektroniki ina mahitaji ya juu zaidi kwa usafi na uthabiti wa ubora wa gesi maalum, na usafi wa gesi maalum za kielektroniki kwa ujumla ni mkubwa kuliko 6N.

Ukavu

Kiasi cha maji machache katika gesi, au unyevunyevu, kwa kawaida huonyeshwa katika sehemu ya umande, kama vile sehemu ya umande wa angahewa -70°C.

Usafi

Idadi ya chembe chafuzi katika gesi, chembe zenye ukubwa wa chembe ya µm, huonyeshwa kwa idadi ya chembe/M3. Kwa hewa iliyoshinikizwa, kwa kawaida huonyeshwa katika mg/m3 ya mabaki magumu yasiyoepukika, ambayo yanajumuisha kiwango cha mafuta.