Bagaimana gas digunakan dalam pembuatan semikonduktor Indonesia

Industri semikonduktor merupakan industri global yang sangat besar, yang terus berkembang setiap tahunnya, yang berarti bahwa permintaan akan gas dengan kemurnian tinggi juga akan meningkat.

Memiliki pasokan gas dengan kemurnian tinggi yang dapat diandalkan sangat penting untuk manufaktur semikonduktor, terutama dalam teknologi canggih seperti ponsel pintar dan kendaraan otonom.

Proses produksi sirkuit terpadu sangat kompleks, membutuhkan lebih dari 30 gas berbeda di semua tahap, menjadikan rangkaian gas yang digunakan salah satu yang paling banyak digunakan di industri mana pun.

Gas merupakan bagian penting dalam pembuatan semikonduktor, karena dapat menghasilkan reaksi kimia yang diperlukan untuk membentuk karakteristik kelistrikan semikonduktor. Karena kerumitannya, gas yang digunakan pada setiap tahap proses manufaktur harus akurat dan akurat agar semikonduktor dapat dikonfigurasi dengan benar.

Dengan terus berkembangnya industri semikonduktor, gas yang digunakan dalam proses tersebut juga ikut berkembang. Beberapa gas inti yang digunakan termasuk nitrogen, oksigen, argon dan hidrogen. Kami akan membahas peran mereka dalam proses manufaktur secara mendalam.

Nitrogen

Karena ketersediaan dan kelembamannya, nitrogen adalah gas inti yang digunakan dalam setiap langkah proses pembuatan semikonduktor, namun penggunaan utamanya adalah pada tahap pembersihan. Pada tahap ini, nitrogen digunakan untuk menyiram setiap saluran dan jaringan pipa guna menghilangkan oksigen dalam mesin dan peralatan, sehingga dapat melindunginya dari gas lain yang dapat mencemari proses.

Selain itu, sebagian besar pabrik semikonduktor dilengkapi dengan generator nitrogen di lokasi karena tingginya penggunaan nitrogen dalam keseluruhan proses. Lebih penting lagi, dengan produksi ponsel pintar berteknologi tinggi dan teknologi lainnya, sangat penting untuk menjaga biaya tetap rendah sambil mencoba memenuhi permintaan yang tinggi.

Dapat dikatakan bahwa nitrogen menjauhkan peralatan, ruang, dan pipa dari potensi kelembapan, kontaminan kimia, dan partikel. Ini adalah gas esensial, yang digunakan sepanjang proses dari awal hingga akhir, sehingga tidak mengherankan mengapa mereka memasang generator di lokasi.

Oksigen

Seperti yang Anda ketahui, oksigen merupakan oksidan, sehingga penting untuk menghasilkan reaksi pengendapan. Ini digunakan untuk menumbuhkan lapisan silikon oksida untuk berbagai elemen dalam proses, seperti masker difusi.

Ketika oksigen digunakan untuk pembuatan semikonduktor, gas harus memiliki kemurnian sangat tinggi untuk mencegah pengotor mempengaruhi produksi dan kinerja perangkat.

Selama proses etsa, oksigen juga digunakan untuk menghilangkan sisa material tambahan yang dihasilkan. Ini juga dapat digunakan untuk membuat pola etsa apa pun menjadi permanen.

Terakhir, oksigen juga membantu menetralkan gas reaktif melalui reaksi oksidasi yang dapat mengubah kualitas produk. Oleh karena itu, seperti nitrogen, oksigen juga membantu memastikan tidak terjadi polusi.

Argon

Argon terutama digunakan untuk proses deposisi dan etsa pada laser litografi ultraviolet, dan digunakan untuk membuat pola terkecil pada chip semikonduktor.

Selama pembuatan wafer silikon yang dibutuhkan, gas argon digunakan untuk melindungi kristal silikon yang terbentuk pada wafer dari potensi reaksi dengan oksigen dan nitrogen selama proses pertumbuhan suhu tinggi.

Karena argon juga merupakan gas yang sangat inert, ia digunakan untuk menyediakan lingkungan non reaktif untuk pengendapan sputtering logam. Terkadang reaktivitas nitrogen terlalu kuat, yang akan menyebabkan pembentukan logam nitrida.

Selain itu, argon cair digunakan dengan alat untuk membersihkan serpihan terkecil dan paling rapuh.

Hidrogen

Penggunaan hidrogen dalam manufaktur semikonduktor mungkin meningkat karena permintaan yang lebih tinggi. Khususnya pada tahap fotolitografi, hidrogen digunakan untuk bereaksi dengan timah kimia menghasilkan timah hidrida. Timah hidrida diperlukan agar tidak menumpuk pada elemen optik yang mahal.

Ini digunakan untuk deposisi epitaksi silikon dan silikon germanium dalam proses deposisi, dan juga untuk persiapan permukaan dengan proses anil.

Hidrogen digunakan untuk membuat lapisan oksida baru untuk memodifikasi film tipis yang ada. Proses ini terjadi pada lingkungan bertekanan dan bersuhu tinggi, yang berarti pengendalian laju aliran, suhu dan tekanan sangat penting.

Selain itu, hidrogen juga digunakan dalam tahap doping untuk membantu mengendalikan dekomposisi, karena gas yang digunakan dalam proses ini sangat beracun. Saking banyaknya sehingga perlu disimpan dalam alat yang dapat mencegah kebocoran.

Diborana juga merupakan bahan kimia yang digunakan dalam proses doping, namun karena ketidakstabilan termal, ia akan terurai secara perlahan, sehingga diperlukan hidrogen untuk membantu menstabilkannya.

Semikonduktor dalam kehidupan sehari-hari

Semikonduktor digunakan di semua jenis peralatan sehari-hari, seperti komputer, telepon pintar, televisi, dan juga dalam teknologi canggih, seperti peralatan medis, sistem militer, dan banyak aplikasi lainnya.

Mereka adalah bagian dari kehidupan kita sehari-hari dan kita tidak menyadarinya karena mereka ada di perangkat yang kita gunakan setiap hari. Tanpa semikonduktor, kita tidak akan bisa melakukan banyak hal. Dengan berkembangnya teknologi semikonduktor, mereka akan menjadi lebih andal, cerdas, dan kompak.

Dari segi komunikasi, transportasi, dan hiburan, ini hanyalah sebagian kecil dari apa yang telah dilakukan semikonduktor untuk kita. Mereka akan mendukung teknologi dan inovasi masa depan, memungkinkan kita melakukan hal-hal yang tidak pernah kita bayangkan.