Kako se plinovi koriste u proizvodnji poluprovodnika

Industrija poluprovodnika je ogromna globalna industrija koja se neprestano širi svakogodišnje, što znači da će potražnja za visokocistim plinovima odgovarajuće rasti.

U skladu s člankom 1. stavkom 2. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EU) br. 528/2012 Komisija je odlučila o uvođenju mjera za smanjenje emisija u skladu s člankom 2. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EU) br. 528/2012.

Proces proizvodnje integriranih kola vrlo je složen, zahtijevajući više od 30 različitih plinova u svim fazama, što čini raspon korištenih plinova jednim od najčešće korištenih u svakoj industriji.

Gas je važan dio proizvodnje poluprovodnika, jer može proizvesti kemijske reakcije potrebne za oblikovanje električnih osobina poluprovodnika. Zbog svoje složenosti, plin koji se koristi u svakoj fazi proizvodnog procesa mora biti precizan i precizan kako bi se poluprovodnik pravilno konfigurirao.

S stalnim razvojem poluprovodničke industrije, razvijaju se i plini koji se koriste u procesu. U primjeni su uglavnom dušik, kisik, argon i vodik. Razgovarat ćemo detaljno o njihovoj ulozi u proizvodnom procesu.

Dušik

Zbog svoje dostupnosti i inertnosti, dušik je glavni plin koji se koristi u svakom koraku izrađivanja poluprovodnika, ali njegova glavna uporaba jest u fazi čišćenja. U ovoj fazi, dušik se koristi za ispruživanje svakog kanala i mreže cijevi kako bi se uklonilo bilo koje količine kiseonika iz strojeva i alata, kako bi se zaštitili od drugih plinova koji mogu kontaminirati proces.

Također, većina tvornica poluprovodnika ima na raspolaganju generatore dušika na lokaciji zbog velike upotrebe dušika tijekom cijelog procesa. Još važnije, s proizvodnjom visokotehnoloških pametnih telefona i drugih tehnologija, ključno je držati troškove niskima dok se pokušava zadovoljiti visoki zahtjev.

Možete reći da dušik drži alate, prostore i cijevi daleko od bilo kakve potencijalne vlage, kemikalnih kontaminanata i čestica. To je ključni plin koji se koristi tijekom cijelog procesa od početka do kraja, što nije ni čudno što instaliraju generatore na lokaciji.

Kisik

Kako znate, kisik je oksidator, pa je nužan za stvaranje reakcije odsjećanja. Koristi se za rastanje slojeva kremničaste okside za razne elemente u procesu, poput masaka za difuziju.

Kada se kisik koristi u proizvodnji poluprovodnika, plin mora biti ultra-visoke čistoće kako bi se sprečilo da bilo koji strani materijal utječe na proizvodnju i performanse uređaja.

Tijekom procesa raščlanjivanja, kisik se također koristi za uklanjanje dodatnog otpadnog materijala koji nastaje. Također ga je moguće koristiti za činanje trajnim bilo kojeg uzora raščlanjivanja.

Na kraju, kisik također pomaže da neutralizira reaktivne plinove putem oksidacijskih reakcija koje bi mogle utjecati na kvalitet proizvoda. Stoga, kao i nitrogenski plin, kisik također osigurava da ne dođe do zagađivanja.

Argon

Argon se uglavnom koristi u procesima odsjećanja i raščlanjivanja u ultraplavoj litografskoj laseru, a koristi se za stvaranje najmanjih uzoraka na čipu poluprovodnika.

Tijekom proizvodnje potrebnog kremnijskog pločića, argon plin se koristi za zaštitu kremnijskog kristala koji se formira na pločiću od bilo kakve moguće reakcije s kisikom i dušikom tijekom procesa visokotemperaturnog rasta.

Budući da je argon također vrlo neaktivna tvar, koristi se za pružanje neaktivne okoline za metalno širenje. Ponekad je reaktivnost dušika prekomjerena, što će dovesti do obrazovanja metalnih nitrida.

Pored toga, tekući argon se koristi s alatima za čišćenje najmanjih i najosjetljivijih čipova.

Vodik

Korištenje vodika u proizvodnji poluprovodnika može rasti zbog veće ponude. Posebno u fazi fotolitografije, vodik se koristi za reagiranje s hemijskim olovnim materijalima kako bi se stvorio olovni hidrid. Olovni hidrid je potreban kako ne bi se nagomilao na skupim optičkim elementima.

Koristi se za epitaksno odlaganje kremenija i germanija s kremenjem u procesu odlaganja, a također i za pripremu površine procesom anealing-a.

Vodik se koristi za stvaranje nove oksidne slojeve kako bi se modificirao postojeći tanki film. Taj proces se odvija u visokim tlakovima i visokim temperaturama, što znači da je kontrola brzine protoka, temperature i tlaka vrlo važna.

Pored toga, vodik se također koristi u fazi doziranja kako bi pomogao u kontroli raspada, jer je plin koji se koristi u ovom procesu izuzetno toksičan. Stoga ih mora biti čuvano u uređaju koji može sprečiti promjalu.

Diboran je također kemikalija koja se koristi u procesu doziranja, ali zbog termalne nestabilnosti, sporo će se raspasti, pa je potreban vodik kako bi ga stabilizirao.

Poluprovodnici u svakodnevnom životu

Poluprovodnici se koriste u raznim vrstama svakodnevnog opreme, poput računala, pametnih telefona, televizora, a također i u naprednim tehnologijama, kao što su liječnički aparati, vojni sustavi i mnoge druge primjene.

Oni su dio našeg dnevnog života i ne primjećujemo ih jer postoje u uređajima koje koristimo svakodnevno. Bez poluprovodnika, mnoge stvari nam ne bi bile moguće. S razvojem tehnologije poluprovodnika, oni će postati pouzdaniji, inteligentniji i kompaktnejći.

Od komunikacije, prijevoza do zabave, to su samo maleni dijelovi onoga što su poluprovodnici učinili za nas. Oni će prigušiti buduću tehnologiju i inovacije, omogućujući nama da činimo stvari koje nikada nismo zamislili.