Bagaimana gas digunakan dalam pembuatan semikonduktor Malaysia

Industri semikonduktor ialah industri global yang besar, yang terus berkembang setiap tahun, yang bermaksud bahawa permintaan untuk gas ketulenan tinggi akan meningkat dengan sewajarnya.

Mempunyai bekalan gas ketulenan tinggi yang boleh dipercayai adalah penting untuk pembuatan semikonduktor, terutamanya dalam teknologi canggih seperti telefon pintar dan kenderaan autonomi.

Proses menghasilkan litar bersepadu adalah sangat kompleks, memerlukan lebih daripada 30 gas berbeza pada semua peringkat, yang menjadikan julat gas yang digunakan sebagai salah satu yang paling banyak digunakan dalam mana-mana industri.

Gas merupakan bahagian penting dalam pembuatan semikonduktor, kerana ia boleh menghasilkan tindak balas kimia yang diperlukan untuk membentuk ciri elektrik semikonduktor. Oleh kerana kerumitannya, gas yang digunakan pada setiap peringkat proses pembuatan perlu tepat dan tepat untuk mengkonfigurasi semikonduktor dengan betul.

Dengan pembangunan berterusan industri semikonduktor, gas yang digunakan dalam proses juga berkembang. Beberapa gas teras yang digunakan termasuk nitrogen, oksigen, argon dan hidrogen. Kami akan membincangkan peranan mereka dalam proses pembuatan secara mendalam.

Nitrogen

Disebabkan ketersediaan dan kelengaiannya, nitrogen ialah gas teras yang digunakan dalam setiap langkah proses pembuatan semikonduktor, tetapi penggunaan utamanya adalah dalam peringkat pembersihan. Pada peringkat ini, nitrogen digunakan untuk menyiram setiap saluran dan rangkaian paip untuk mengeluarkan sebarang oksigen dalam mesin dan alatan, untuk melindunginya daripada gas lain yang mungkin mencemarkan proses.

Di samping itu, kebanyakan kilang semikonduktor dilengkapi dengan penjana nitrogen di tapak kerana penggunaan nitrogen yang besar dalam keseluruhan proses. Lebih penting lagi, dengan pengeluaran telefon pintar berteknologi tinggi dan teknologi lain, adalah penting untuk mengekalkan kos yang rendah sambil cuba memenuhi permintaan yang tinggi.

Anda boleh mengatakan bahawa nitrogen menjauhkan alatan, ruang dan paip daripada sebarang potensi kelembapan, bahan cemar kimia dan zarah. Ia adalah gas penting, yang digunakan sepanjang proses dari awal hingga akhir, yang tidak hairanlah mengapa mereka memasang penjana di tapak.

Oksigen

Seperti yang anda ketahui, oksigen adalah oksidan, jadi ia adalah penting untuk menghasilkan tindak balas pemendapan. Ia digunakan untuk mengembangkan lapisan silikon oksida untuk pelbagai elemen dalam proses, seperti topeng resapan.

Apabila oksigen digunakan untuk pembuatan semikonduktor, gas mestilah ketulenan ultra tinggi untuk mengelakkan sebarang kekotoran daripada menjejaskan pengeluaran dan prestasi peranti.

Semasa proses etsa, oksigen juga digunakan untuk mengeluarkan sebarang sisa bahan tambahan yang dihasilkan. Ia juga boleh digunakan untuk membuat sebarang corak goresan kekal.

Akhir sekali, oksigen juga membantu meneutralkan gas reaktif melalui tindak balas pengoksidaan yang boleh mengubah kualiti produk. Oleh itu, seperti nitrogen, oksigen juga membantu memastikan tiada pencemaran berlaku.

Argon

Argon digunakan terutamanya untuk proses pemendapan dan goresan dalam laser litografi ultraungu, dan digunakan untuk membuat corak terkecil pada cip semikonduktor.

Semasa pembuatan wafer silikon yang diperlukan, gas argon digunakan untuk melindungi kristal silikon yang terbentuk pada wafer daripada sebarang tindak balas yang berpotensi dengan oksigen dan nitrogen semasa proses pertumbuhan suhu tinggi.

Oleh kerana argon juga merupakan gas yang sangat lengai, ia digunakan untuk menyediakan persekitaran tidak reaktif untuk pemendapan sputtering logam. Kadangkala kereaktifan nitrogen terlalu kuat, yang akan menyebabkan pembentukan nitrida logam.

Di samping itu, argon cecair digunakan dengan alat untuk membersihkan cip terkecil dan paling rapuh.

Hidrogen

Penggunaan hidrogen dalam pembuatan semikonduktor mungkin meningkat disebabkan oleh permintaan yang lebih tinggi. Terutama dalam peringkat fotolitografi, hidrogen digunakan untuk bertindak balas dengan timah kimia untuk menghasilkan hidrida timah. Timah hidrida diperlukan supaya tidak terkumpul pada unsur optik yang mahal.

Ia digunakan untuk pemendapan epitaxial silikon dan silikon germanium dalam proses pemendapan, dan juga untuk penyediaan permukaan melalui proses penyepuhlindapan.

Hidrogen digunakan untuk mencipta lapisan oksida baharu untuk mengubah suai filem nipis sedia ada. Proses ini berlaku dalam persekitaran tekanan tinggi dan suhu tinggi, yang bermaksud bahawa kawalan kadar aliran, suhu dan tekanan adalah sangat penting.

Selain itu, hidrogen juga digunakan dalam peringkat doping untuk membantu mengawal penguraian, kerana gas yang digunakan dalam proses ini adalah sangat toksik. Begitu banyak sehingga mereka perlu disimpan dalam peranti yang boleh mengelakkan kebocoran.

Diborane juga merupakan bahan kimia yang digunakan dalam proses doping, tetapi disebabkan ketidakstabilan haba, ia perlahan-lahan akan terurai, jadi hidrogen diperlukan untuk membantu menstabilkannya.

Semikonduktor dalam kehidupan seharian

Semikonduktor digunakan dalam semua jenis peralatan harian, seperti komputer, telefon pintar, televisyen, dan juga dalam teknologi canggih, seperti peralatan perubatan, sistem ketenteraan dan banyak aplikasi lain.

Ia adalah sebahagian daripada kehidupan harian kita dan kita tidak menyedarinya kerana ia wujud dalam peranti yang kita gunakan setiap hari. Tanpa semikonduktor, kita tidak akan dapat melakukan banyak perkara. Dengan pembangunan teknologi semikonduktor, mereka akan menjadi lebih dipercayai, pintar dan padat.

Dari komunikasi, pengangkutan dan hiburan, ini hanyalah sebahagian kecil daripada apa yang semikonduktor telah lakukan untuk kita. Mereka akan menggerakkan teknologi dan inovasi masa depan, membolehkan kita melakukan perkara yang tidak pernah kita bayangkan.