Phổ biến các khí có độ tinh khiết cực cao trong sản xuất chất bán dẫn

Khí tinh khiết cực cao là rất cần thiết trong suốt chuỗi cung ứng bán dẫn. Trên thực tế, đối với một loại khí tinh khiết cao, điển hình là chi phí vật liệu lớn nhất sau silicon. Trước sự thiếu hụt chip toàn cầu, ngành công nghiệp đang mở rộng nhanh hơn bao giờ hết - và nhu cầu về khí tinh khiết cao đang tăng lên.

Các khí khối được sử dụng phổ biến nhất trong sản xuất chất bán dẫn là nitơ, helium, hydro và argon.

Nitrogen

Nitơ chiếm 78% bầu khí quyển của chúng tôi và cực kỳ phong phú. Nó cũng xảy ra là trơ hóa học và không dẫn điện. Do đó, nitơ đã tìm được đường vào một số ngành công nghiệp như một loại khí trơ hiệu quả về chi phí.

Ngành công nghiệp bán dẫn là một người tiêu dùng chính của nitơ. Một nhà máy sản xuất chất bán dẫn hiện đại dự kiến ​​sẽ sử dụng tới 50.000 mét khối nitơ mỗi giờ. Trong sản xuất chất bán dẫn, nitơ hoạt động như một mục đích chung nhằm ngăn chặn và thanh lọc khí, bảo vệ các tấm silicon nhạy cảm khỏi oxy phản ứng và độ ẩm trong không khí.

Helium

Helium là một loại khí trơ. Điều này có nghĩa là, giống như nitơ, helium trơ hóa học - nhưng nó cũng có thêm lợi thế về độ dẫn nhiệt cao. Điều này đặc biệt hữu ích trong sản xuất chất bán dẫn, cho phép nó tiến hành nhiệt hiệu quả khỏi các quy trình năng lượng cao và giúp bảo vệ chúng khỏi thiệt hại nhiệt và các phản ứng hóa học không mong muốn.

Hydro

Hydrogen được sử dụng rộng rãi trong suốt quá trình sản xuất điện tử và sản xuất chất bán dẫn cũng không ngoại lệ. Cụ thể, hydro được sử dụng cho:

Ủ: wafer silicon thường được làm nóng đến nhiệt độ cao và làm mát từ từ để sửa chữa (ủ) cấu trúc tinh thể. Hydrogen được sử dụng để chuyển nhiệt đều đến wafer và để hỗ trợ xây dựng lại cấu trúc tinh thể.

Epitaxy: Hydrogen có độ tinh khiết cực cao được sử dụng như một tác nhân khử trong sự lắng đọng epiticular của các vật liệu bán dẫn như silicon và germanium.

Sự lắng đọng: Hydrogen có thể được pha tạp vào màng silicon để làm cho cấu trúc nguyên tử của chúng trở nên rối loạn hơn, giúp tăng điện trở.

Làm sạch huyết tương: Hydrogen plasma đặc biệt hiệu quả trong việc loại bỏ ô nhiễm thiếc khỏi các nguồn sáng được sử dụng trong thạch bản tia cực tím.

Argon

Argon là một loại khí cao quý khác, vì vậy nó thể hiện khả năng phản ứng thấp như nitơ và helium. Tuy nhiên, năng lượng ion hóa thấp của Argon làm cho nó hữu ích trong các ứng dụng bán dẫn. Do dễ bị ion hóa tương đối, argon thường được sử dụng làm khí plasma chính cho các phản ứng khắc và lắng đọng trong sản xuất chất bán dẫn. Thêm vào đó, Argon cũng được sử dụng trong laser excimer cho in thạch bản UV.

Tại sao sự thuần khiết quan trọng

Thông thường, những tiến bộ trong công nghệ bán dẫn đã đạt được thông qua tỷ lệ kích thước và thế hệ công nghệ bán dẫn mới được đặc trưng bởi các kích thước tính năng nhỏ hơn. Điều này mang lại nhiều lợi ích: nhiều bóng bán dẫn hơn trong một khối lượng nhất định, dòng điện được cải thiện, mức tiêu thụ điện năng thấp hơn và chuyển đổi nhanh hơn.

Tuy nhiên, khi kích thước tới hạn giảm, các thiết bị bán dẫn ngày càng tinh vi. Trong một thế giới nơi vị trí của các nguyên tử riêng lẻ quan trọng, ngưỡng dung sai lỗi rất chặt chẽ. Do đó, các quá trình bán dẫn hiện đại đòi hỏi các khí xử lý với độ tinh khiết cao nhất có thể.

Wofly là một doanh nghiệp công nghệ cao chuyên về Kỹ thuật hệ thống ứng dụng khí: Hệ thống khí đặc biệt điện tử, Hệ thống mạch khí phòng thí nghiệm, Hệ thống cung cấp khí tập trung công nghiệp, hệ thống khí đốt (chất lỏng), khí tinh khiết cao và hệ thống điện tử, hệ thống cung cấp toàn bộ kỹ thuật, hệ thống thiết kế, hệ thống. của trang web dự án, thử nghiệm hệ thống tổng thể, bảo trì và các sản phẩm hỗ trợ khác theo cách tích hợp.