En el procés de fabricació de les fundicions d'hòsties de semiconductors amb processos de producció relativament avançats, es necessiten prop de 50 tipus diferents de gasos. Els gasos es divideixen generalment en gasos a granel igasos especials.

Aplicació de gasos a les indústries de microelectrònica i semiconductors L'ús de gasos sempre ha tingut un paper important en els processos de semiconductors, especialment els processos de semiconductors s'utilitzen àmpliament en diverses indústries. Des d'ULSI, TFT-LCD fins a la indústria microelectromecànica actual (MEMS), els processos de semiconductors s'utilitzen com a processos de fabricació de productes, inclòs el gravat en sec, l'oxidació, la implantació d'ions, la deposició de pel·lícules primes, etc.

Per exemple, molta gent sap que els xips estan fets de sorra, però mirant tot el procés de fabricació d'encenalls, es necessiten més materials, com ara fotoresist, líquid de poliment, material objectiu, gas especial, etc. L'embalatge posterior també requereix substrats, interposadors, marcs de plom, materials d'unió, etc. de diversos materials. Els gasos especials electrònics són el segon material més gran en els costos de fabricació de semiconductors després de les hòsties de silici, seguits de les màscares i les fotoresistències.

La puresa del gas té una influència decisiva en el rendiment dels components i el rendiment del producte, i la seguretat del subministrament de gas està relacionada amb la salut del personal i la seguretat del funcionament de la fàbrica. Per què la puresa del gas té un impacte tan gran en la línia de procés i el personal? Això no és una exageració, sinó que està determinat per les característiques perilloses del propi gas.

Classificació dels gasos comuns a la indústria dels semiconductors

Gas ordinari

El gas normal també s'anomena gas a granel: es refereix al gas industrial amb un requisit de puresa inferior a 5N i un gran volum de producció i vendes. Es pot dividir en gas de separació d'aire i gas sintètic segons diferents mètodes de preparació. Hidrogen (H2), nitrogen (N2), oxigen (O2), argó (A2), etc.;

Gas especial

El gas especial es refereix al gas industrial que s'utilitza en camps específics i té requisits especials de puresa, varietat i propietats. PrincipalmentSiH4, PH3, B2H6, A8H3,HCL, CF4,NH3, POCL3, SIH2CL2, SIHCL3,NH3, BCL3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,SF6… i així successivament.

Tipus de gasos especials

Tipus de gasos especials: corrosius, tòxics, inflamables, de suport a la combustió, inerts, etc.
Els gasos semiconductors d'ús habitual es classifiquen de la següent manera:
(i) Corrosiu/tòxic:HCl、 BF3 、 WF6 、 HBr 、 SiH2Cl2 、 NH3 、 PH3 、 Cl2 、BCl3…
(ii) Inflamable: H2、CH4、SiH4、PH3、AsH3、SiH2Cl2、B2H6、CH2F2、CH3F、CO...
(iii) Combustible: O2、Cl2、N2O、NF3...
(iv) Inert: N2、CF4、C2F6、C4F8、SF6、CO2、Ne、Kr、Ell…

En el procés de fabricació de xips de semiconductors, s'utilitzen uns 50 tipus diferents de gasos especials (anomenats gasos especials) en oxidació, difusió, deposició, gravat, injecció, fotolitografia i altres processos, i els passos totals del procés superen els centenars. Per exemple, PH3 i AsH3 s'utilitzen com a fonts de fòsfor i arsènic en el procés d'implantació d'ions, gasos basats en F CF4, CHF3, SF6 i gasos halògens CI2, BCI3, HBr s'utilitzen habitualment en el procés de gravat, SiH4, NH3, N2O en el procés de pel·lícula de deposició, F2/Kr/Ne, Kr/Ne en el procés de fotolitografia.

Des dels aspectes anteriors, podem entendre que molts gasos semiconductors són nocius per al cos humà. En particular, alguns dels gasos, com el SiH4, s'autoencenen. Mentre s'esgoten, reaccionaran violentament amb l'oxigen de l'aire i començaran a cremar; i AsH3 és altament tòxic. Qualsevol fuita lleu pot causar danys a la vida de les persones, de manera que els requisits de seguretat del disseny del sistema de control per a l'ús de gasos especials són especialment elevats.

Els semiconductors requereixen que els gasos d'alta puresa tinguin "tres graus"

Puresa del gas

El contingut d'atmosfera d'impureses al gas s'expressa normalment com a percentatge de puresa del gas, com ara el 99,9999%. En termes generals, el requisit de puresa dels gasos especials electrònics arriba a 5N-6N, i també s'expressa per la relació de volum del contingut d'impureses en l'atmosfera ppm (part per milió), ppb (part per mil milions) i ppt (part per bilió). El camp dels semiconductors electrònics té els requisits més alts per a la puresa i l'estabilitat de qualitat dels gasos especials, i la puresa dels gasos especials electrònics és generalment superior a 6N.

Sequedat

El contingut d'aigua traça en el gas, o humitat, normalment s'expressa en punt de rosada, com ara el punt de rosada atmosfèric -70 ℃.

Neteja

El nombre de partícules contaminants del gas, partícules amb una mida de partícula de µm, s'expressa en quantes partícules/M3. Per a l'aire comprimit, normalment s'expressa en mg/m3 de residus sòlids inevitables, que inclou el contingut d'oli.