Spridning av ultrahögrensa gaser i halvledarskapandet!

Ultra-hög renhetsgaser är avgörande i hela halvledarskedjan. I själva verket är högrenhetsgaser den största materialkostnaden för en typisk fab efter silikon zelf. Efter den globala chipskortagen utökar industrin snabbare än någonsin - och efterfrågan på högrenhetsgaser ökar.

De mest vanligt förekommande massgaser som används i halvledarfertigering är kväve, helium, vattenstoff och argon.

Kväve

Kväve utgör 78% av vår atmosfär och är extremt omfattande. Det är också kemiskt inaktivt och icke-ledande. Som ett resultat har kväve funnit sin väg in i flera industrier som ett kostnadseffektivt inert gas.

Halvledarindustrin är en stor förbrukare av kväve. En modern halvledarverksplats förväntas använda upp till 50 000 kubikmeter kväve per timme. I halvledarfertigering fungerar kväve som ett allmänt syfte inert- och rensningsgas, vilket skyddar känsliga siliconskevor från reaktiva syre och fuktighet i luften.

Helium

Helium är ett inaktivt gas. Detta betyder att, precis som kväve, helium är kemiskt inaktivt - men det har också fördelen att ha hög termisk ledningsförmåga. Detta är särskilt användbart i halvledarproduktion, vilket låter det effektivt leda bort värme från hög-energi-processer och hjälpa till att skydda dem från termiska skador och ovillkorliga kemiska reaktioner.

Väte

Vattenstoff används omfattande genom hela elektronikproduktionsprocessen, och halvledarproduktion är inget undantag. I synnerhet används vattenstoff för:

Uthärdning: Silkeskivor uppvärmes vanligtvis till höga temperaturer och svalnas långsamt ner för att reparera (uthärda) krystalstrukturen. Vattenstoff används för att överföra värme jämnt till skivan och att bistå vid återuppbyggnaden av krystalstrukturen.

Epitaxi: Ultra-högrenna vattenstoff används som reducerande agent i epitaktiska avlagringar av halvledarmaterial som silikont och germanium.

Avlagring: Väte kan införas i silikonskikt för att göra dess atomära struktur mer oordnad, vilket hjälper till att öka resistiviteten.

Plasmarening: Vätetplasma är särskilt effektivt vid borttagnings av tinbemanning från ljuskällor som används i UV-litografi.

Argon

Argon är ett annat edelgas, så det visar samma låga reaktivitet som kväve och helium. Dock gör argons låga joniseringsenergi det användbart i halvledartillämpningar. På grund av dess relativt enkla jonisering används argon ofta som det primära plasmagaset för etch- och avlagringsreaktioner i halvledarfertigung. Utöver detta används argon också i excimerlasrar för UV-litografi.

Varför renhet är viktigt

Vanligtvis har framsteg inom halvledarteknik uppnåtts genom skalning av storlek, och den nya generationen av halvledarteknik karakteriseras av mindre funktionsskalor. Detta ger flera fördelar: fler transistorer i ett givet volym, förbättrade strömmar, lägre energiförbrukning och snabbare växling.

Men när den kritiska storleken minskar blir halvledarens enheter allt mer sofistikerade. I en värld där positionen av enskilda atomer spelar roll är felmarginalerna mycket sträva. Som ett resultat kräver moderna halvledarprocesser processgaser med högsta möjliga renhet.

WOFLY är ett högteknologiskt företag som specialiserar sig på gasapplikationssystemteknik: elektroniskt specialgassystem, laboratoriemangförsystem, industriell centraliserad gasförsörjningssystem, massgas (vätska) system, högrehetgas och specialprocessgas sekundär rörledningssystem, kemiskt transporteringsystem, rent vattnessystem för att tillhandahålla en komplett uppsättning av tekniska tjänster och kompletterande produkter från teknisk konsultation, övergripande planering, systemdesign, utrustningsval, prefabricerade komponenter, installation och byggning på plats, totaltestning av systemet, underhåll och andra kompletterande produkter på ett integrerat sätt.