Στη διαδικασία κατασκευής των χυτηρίων πλακιδίων ημιαγωγών με σχετικά προηγμένες διαδικασίες παραγωγής, απαιτούνται περίπου 50 διαφορετικοί τύποι αερίων. Τα αέρια γενικά χωρίζονται σε χύδην αέρια καιειδικά αέρια.

Εφαρμογή αερίων σε βιομηχανίες μικροηλεκτρονικής και ημιαγωγών Η χρήση αερίων διαδραμάτισε πάντα σημαντικό ρόλο στις διαδικασίες ημιαγωγών, ειδικά οι διαδικασίες ημιαγωγών χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορες βιομηχανίες. Από το ULSI, το TFT-LCD στην τρέχουσα μικρο-ηλεκτρομεχανική βιομηχανία (MEMS), οι διαδικασίες ημιαγωγών χρησιμοποιούνται ως διαδικασίες παραγωγής προϊόντων, συμπεριλαμβανομένης της ξηράς χάραξης, της οξείδωσης, της εμφύτευσης ιόντων, της εναπόθεσης λεπτών μεμβρανών κ.λπ.

Για παράδειγμα, πολλοί άνθρωποι γνωρίζουν ότι τα τσιπ είναι κατασκευασμένα από άμμο, αλλά εξετάζουν ολόκληρη τη διαδικασία κατασκευής τσιπ, απαιτούνται περισσότερα υλικά, όπως φωτοβολίδα, υγρό στίλβου, υλικό στόχου, ειδικό αέριο κλπ. Είναι απαραίτητα. Η συσκευασία back-end απαιτεί επίσης υποστρώματα, παρεμβολές, πλαίσια μολύβδου, υλικά συγκόλλησης κ.λπ. διαφόρων υλικών. Τα ηλεκτρονικά ειδικά αέρια είναι το δεύτερο μεγαλύτερο υλικό σε έξοδα παραγωγής ημιαγωγών μετά από πλακές πυριτίου, ακολουθούμενα από μάσκες και φωτοαντασμούς.

Η καθαρότητα του αερίου έχει αποφασιστική επίδραση στην απόδοση των εξαρτημάτων και την απόδοση του προϊόντος και η ασφάλεια της παροχής αερίου σχετίζεται με την υγεία του προσωπικού και την ασφάλεια της εργοστασιακής λειτουργίας. Γιατί η καθαρότητα του αερίου έχει τόσο μεγάλο αντίκτυπο στη γραμμή και το προσωπικό της διαδικασίας; Αυτό δεν είναι υπερβολή, αλλά καθορίζεται από τα επικίνδυνα χαρακτηριστικά του ίδιου του αερίου.

Ταξινόμηση κοινών αερίων στη βιομηχανία ημιαγωγών

Συνηθισμένο αέριο

Το συνηθισμένο αέριο ονομάζεται επίσης χύδην αερίου: αναφέρεται σε βιομηχανικό αέριο με απαίτηση καθαρότητας χαμηλότερη από 5n και μεγάλο όγκο παραγωγής και πωλήσεων. Μπορεί να χωριστεί σε αέριο διαχωρισμού αέρα και συνθετικό αέριο σύμφωνα με διαφορετικές μεθόδους παρασκευής. Υδρογόνο (Η2), άζωτο (Ν2), οξυγόνο (Ο2), αργόν (Α2) κ.λπ.

Ειδικό αέριο

Το Specialty Gas αναφέρεται σε βιομηχανικό αέριο που χρησιμοποιείται σε συγκεκριμένα πεδία και έχει ειδικές απαιτήσεις για καθαρότητα, ποικιλία και ιδιότητες. ΚυρίωςSIH4, Ph3, B2H6, A8H3,HCl, Cf4,NH3, Pocl3, sih2cl2, sihcl3,NH3, BCL3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,SF6... και ούτω καθεξής.

Τύποι χωρικών αερίων

Τύποι ειδικών αερίων: διαβρωτικό, τοξικό, εύφλεκτο, υποστήριξη καύσης, αδρανή κ.λπ.
Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα αέρια ημιαγωγών ταξινομούνται ως εξής:
(i) Corrosive/Toxic:HCl、 BF3 、 WF6 、 HBR 、 SIH2CL2 、 NH3 、 Ph3 、 Cl2 、BCL3…
(ii) εύφλεκτο: H2 、CH4、SIH4、 Ph3 、 ash3 、 sih2cl2 、 b2h6 、 ch2f2 、 ch3f 、 co…
(iii) Forthible: O2 、 CL2 、 N2O 、 NF3…
(iv) Inert: N2 、CF4、 C2F6 、C4F8、SF6、 CO2 、Ne、Kr,Αυτός…

Κατά τη διαδικασία της κατασκευής τσιπ ημιαγωγών, περίπου 50 διαφορετικοί τύποι ειδικών αερίων (που αναφέρονται ως ειδικά αέρια) χρησιμοποιούνται σε οξείδωση, διάχυση, εναπόθεση, χάραξη, έγχυση, φωτοθεογραφία και άλλες διεργασίες και τα συνολικά βήματα διεργασίας υπερβαίνουν εκατοντάδες. Για παράδειγμα, οι PH3 και Ash3 χρησιμοποιούνται ως πηγές φωσφόρου και αρσενικού στη διαδικασία εμφύτευσης ιόντων, τα αέρια CF4, CHF3, SF6 και Halogen CI2, BCI3, HBR χρησιμοποιούνται συνήθως στη διαδικασία χάραξης, SIH4, NH3, N2O στη διαδικασία εναπόθεσης.

Από τις παραπάνω πτυχές, μπορούμε να καταλάβουμε ότι πολλά αέρια ημιαγωγών είναι επιβλαβή για το ανθρώπινο σώμα. Συγκεκριμένα, μερικά από τα αέρια, όπως το SIH4, είναι αυτο-υποπτευόμενες. Όσο διαρρέουν, θα αντιδράσουν βίαια με οξυγόνο στον αέρα και θα αρχίσουν να καίγονται. και το Ash3 είναι εξαιρετικά τοξικό. Οποιαδήποτε ελαφρά διαρροή μπορεί να προκαλέσει βλάβη στη ζωή των ανθρώπων, οπότε οι απαιτήσεις για την ασφάλεια του σχεδιασμού του συστήματος ελέγχου για τη χρήση ειδικών αερίων είναι ιδιαίτερα υψηλές.

Οι ημιαγωγοί απαιτούν αέρια υψηλής καθαρότητας να έχουν "τρεις βαθμούς"

Καθαρότητα αερίου

Το περιεχόμενο της ατμόσφαιρας της ακαθαρσίας στο αέριο εκφράζεται συνήθως ως ποσοστό καθαρότητας αερίου, όπως το 99,9999%. Σε γενικές γραμμές, η απαίτηση καθαρότητας για ηλεκτρονικά ειδικά αέρια φτάνει στο 5N-6N και εκφράζεται επίσης από τον λόγο όγκου της περιεκτικότητας σε ατμόσφαιρα PPM (μέρος ανά εκατομμύριο), PPB (μέρος ανά δισεκατομμύριο) και PPT (μέρος ανά τρισεκατομμύριο). Το ηλεκτρονικό πεδίο ημιαγωγών έχει τις υψηλότερες απαιτήσεις για τη σταθερότητα της καθαρότητας και της ποιότητας των ειδικών αερίων και η καθαρότητα των ηλεκτρονικών ειδικών αερίων είναι γενικά μεγαλύτερη από 6n.

Ξηρότης

Το περιεχόμενο του ιχνοστοιχείου στο αέριο ή η υγρασία εκφράζεται συνήθως σε σημείο δροσιάς, όπως η ατμοσφαιρική δροσιά -70 ℃.

Καθαριότητα

Ο αριθμός των σωματιδίων ρύπων στο αέριο, σωματίδια με μέγεθος σωματιδίων μm, εκφράζεται σε πόσα σωματίδια/m3. Για πεπιεσμένο αέρα, εκφράζεται συνήθως σε MG/M3 αναπόφευκτων στερεών υπολειμμάτων, τα οποία περιλαμβάνουν περιεκτικότητα σε πετρέλαιο.