Verspreiding van ultra-hoge zuiverheidsgassen in de semiconductorproductie!

Ultra-hoge reinheid gassen zijn essentieel in de gehele semiconductor keten. Eigenlijk zijn voor een typische fabriek hoge-reinheid gassen de grootste materiaalkosten na silicon zelf. Naar aanleiding van de wereldwijde chiptekort uitbreidt de industrie sneller dan ooit - en de vraag naar hoge-reinheid gassen neemt toe.

De meest gebruikte bulk gassen in de semiconductor productie zijn stikstof, helium, waterstof en argon.

Stikstof

Stikstof maakt 78% van onze atmosfeer uit en is extreem overvloedig. Het is ook chemisch inert en niet-leidend. Als gevolg hiervan heeft stikstof zijn weg gevonden naar een aantal industrieën als een kosteneffectief inert gas.

De semiconductor industrie is een grote verbruiker van stikstof. Een moderne semiconductorfabriek gebruikt tot 50.000 kubieke meter stikstof per uur. In de semiconductorproductie fungeert stikstof als algemeen inert en reinigingsgas, wat gevoelige siliciumplaten beschermt tegen reactief zuurstof en vocht in de lucht.

Helium

Helium is een edelgas. Dit betekent dat, zoals stikstof, helium chemisch inert is - maar het heeft ook het extra voordeel van een hoge thermische geleiheid. Dit is bijzonder nuttig in de fabricage van halvegeleiders, wat het in staat stelt om efficiënt warmte weg te leiden van hoog-energierprocessen en ze te beschermen tegen thermische schade en ongewenste chemische reacties.

Waterstof

Waterstof wordt uitgebreid gebruikt in het elektronicafabricageproces, en de productie van halvegeleiders is daarop geen uitzondering. In het bijzonder wordt waterstof gebruikt voor:

Afwerken: Siliciumwafers worden doorgaans verhit tot hoge temperaturen en langzaam afgekoeld om de kristalstructuur te herstellen (afwerken). Waterstof wordt gebruikt om de warmte gelijkmatig over de wafer te verdelen en om te helpen bij het herbouwen van de kristalstructuur.

Epitaxie: Ultra-rein waterstof wordt gebruikt als reducerend middel bij de epitaxiale afzetting van halvegeleidermaterialen zoals silicium en germanium.

Afstorting: Waterstof kan worden gedopeerd in siliciumlagen om hun atoomstructuur ongeordender te maken, wat help bij het verhogen van de weerstand.

Plasma-reiniging: Waterstofplasma is bijzonder effectief bij het verwijderen van tinverontreiniging uit lichtbronnen die worden gebruikt in UV-lithografie.

Argon

Argon is een ander edelgas, dus het toont dezelfde lage reactiviteit als stikstof en helium. Toch maakt de lage ionisatieenergie van argon het nuttig in halvelektrodenapplicaties. Vanwege zijn relatieve gemak van ionisatie wordt argon vaak gebruikt als het primaire plasmagas voor etch- en afstotingreacties in de halvelektrodenproductie. Daarnaast wordt argon ook gebruikt in excimerlasers voor UV-lithografie.

Waarom zuiverheid belangrijk is

Meestal zijn vooruitgangen in de halvgeleidertechnologie bereikt door afmetingsschaling, en wordt de nieuwe generatie van halvgeleidertechnologie gekenmerkt door kleinere kenmermafmetingen. Dit biedt meerdere voordelen: meer transistors in een bepaald volume, verbeterde stromen, lagere energieverbruik en snellere schakeling.

Echter, naarmate de kritieke afmeting afneemt, worden halvgeleiderapparaten steeds geavanceerder. In een wereld waar de positie van individuele atomen telt, zijn toleranties voor storingen zeer streng. Daarom vereisen moderne halvgeleiderprocessen procesgassen met de hoogst mogelijke zuiverheid.

WOFLY is een hightech bedrijf dat zich specialiseert in gasapplicatiesysteemtechniek: elektronische speciale gasinstallaties, laboratoriumgassystemen, industriële centralisierte gasvoorzieningssystemen, bulkgas (vloeistof) systemen, hoogzuivere gas- en speciale procesgassen secundaire leidingensystemen, chemische transportersystemen, zuiver watersystemen die een volledige reeks aan technische diensten en bijbehorende producten bieden, van technisch advies, algemeen plannen, systeemontwerp, uitrustingselectie, vooraf gefabriceerde onderdelen, installatie en bouw op de projectlocatie, algeheel systeemtesten, onderhoud en andere bijbehorende producten op een geïntegreerde manier.