Как газы используются в производстве полупроводников Россия

Полупроводниковая промышленность — это огромная мировая отрасль, которая продолжает расти с каждым годом, а значит, соответственно будет возрастать и спрос на газы высокой чистоты.

Наличие надежных поставок газа высокой чистоты имеет важное значение для производства полупроводников, особенно в области передовых технологий, таких как смартфоны и автономные транспортные средства.

Процесс производства интегральных схем очень сложен, требуя на всех этапах более 30 различных газов, что делает спектр используемых газов одним из наиболее широко используемых в любой отрасли.

Газ является важной частью производства полупроводников, поскольку он может вызывать химические реакции, необходимые для формирования электрических характеристик полупроводников. Из-за своей сложности газ, используемый на каждом этапе производственного процесса, должен быть точным и точным, чтобы правильно настроить полупроводник.

С непрерывным развитием полупроводниковой промышленности развиваются и газы, используемые в этом процессе. Некоторые из используемых основных газов включают азот, кислород, аргон и водород. Мы подробно обсудим их роль в производственном процессе.

Азот

Благодаря своей доступности и инертности азот является основным газом, используемым на каждом этапе процесса производства полупроводников, но основное его применение приходится на стадию продувки. На этом этапе для промывки каждого канала и сети трубопроводов используется азот, чтобы удалить кислород из машин и инструментов и защитить их от других газов, которые могут загрязнить процесс.

Кроме того, большинство заводов по производству полупроводников оснащены генераторами азота на месте из-за большого использования азота во всем процессе. Что еще более важно, при производстве высокотехнологичных смартфонов и других технологий крайне важно поддерживать низкую стоимость и одновременно пытаться удовлетворить высокий спрос.

Можно сказать, что азот защищает инструменты, помещения и трубы от потенциальной влаги, химических загрязнений и частиц. Это незаменимый газ, который используется на протяжении всего процесса от начала и до конца, поэтому неудивительно, почему на объекте устанавливают генераторы.

Oxygen

Как известно, кислород является окислителем, поэтому необходимо провести реакцию осаждения. Он используется для выращивания слоев оксида кремния для различных элементов в процессе, например, диффузионных масок.

Когда кислород используется для производства полупроводников, газ должен быть сверхвысокой чистоты, чтобы любые примеси не влияли на производство и работу устройства.

В процессе травления кислород также используется для удаления любых дополнительных отходов материала. Его также можно использовать для закрепления любого рисунка травления.

Наконец, кислород также помогает нейтрализовать химически активные газы посредством реакций окисления, которые могут изменить качество продукта. Следовательно, как и азот, кислород также помогает предотвратить загрязнение окружающей среды.

аргон

Аргон в основном используется для процессов осаждения и травления в лазерной ультрафиолетовой литографии, а также для создания наименьшего рисунка на полупроводниковом чипе.

Во время изготовления необходимой кремниевой пластины используется газообразный аргон для защиты кристалла кремния, образующегося на пластине, от любой потенциальной реакции с кислородом и азотом во время процесса высокотемпературного роста.

Поскольку аргон также является очень инертным газом, его используют для создания инертной среды для напыления металла. Иногда реакционная способность азота слишком велика, что приводит к образованию нитридов металлов.

Кроме того, жидкий аргон используется в инструментах для очистки самой мелкой и хрупкой стружки.

Водород

Использование водорода в производстве полупроводников может увеличиться из-за более высокого спроса. Особенно на этапе фотолитографии водород используется для реакции с химическим оловом с образованием гидрида олова. Гидрид олова необходим для того, чтобы не накапливаться на дорогих оптических элементах.

Применяется для эпитаксиального осаждения кремния и кремний-германия в процессе осаждения, а также для подготовки поверхности методом отжига.

Водород используется для создания нового оксидного слоя для модификации существующей тонкой пленки. Этот процесс происходит в средах с высоким давлением и высокой температурой, а это означает, что контроль скорости потока, температуры и давления очень важен.

Кроме того, водород также используется на стадии легирования, чтобы контролировать разложение, поскольку газ, используемый в этом процессе, очень токсичен. Настолько много, что их нужно хранить в устройстве, способном предотвратить утечку.

Диборан также является химическим веществом, используемым в процессе легирования, но из-за термической нестабильности он медленно разлагается, поэтому для его стабилизации необходим водород.

Полупроводники в повседневной жизни

Полупроводники используются во всех видах повседневного оборудования, таких как компьютеры, смартфоны, телевизоры, а также в передовых технологиях, таких как медицинское оборудование, военные системы и во многих других приложениях.

Они являются частью нашей повседневной жизни, и мы их не замечаем, поскольку они присутствуют в устройствах, которыми мы пользуемся каждый день. Без полупроводников мы не сможем делать многие вещи. С развитием полупроводниковых технологий они станут более надежными, интеллектуальными и компактными.

Связь, транспорт и развлечения — это лишь малая часть того, что полупроводники сделали для нас. Они станут движущей силой будущих технологий и инноваций, позволяя нам делать то, о чем мы никогда не мечтали.