Kung paano ginagamit ang mga gas sa paggawa ng semiconductor

Ang industriya ng semiconductor ay isang malaking industriya sa buong mundo, na patuloy na lumalago bawat taon, kahit na ang demand para sa mataas na pureng mga gas ay dumadagdag ayon.

Ang pagkakaroon ng maaasahang suplay ng gas na may mataas na kalinisan ay mahalaga sa paggawa ng semiconductor, lalo na sa mga advanced na teknolohiya tulad ng mga smartphone at autonomous vehicle.

Ang proseso ng paggawa ng mga integrated circuits ay napakakomplikado, kailangan ng higit sa 30 na iba't ibang uri ng gas sa lahat ng mga takbo, na nagiging sanhi para maging isa itong isa sa pinakamaraming gas na ginagamit sa anomang industriya.

Ang gas ay isang mahalagang bahagi ng paggawa ng semiconductor, dahil maaari nito magbigay ng mga kemikal na reaksyon na kinakailangan upang hugisain ang elektrikal na characteristics ng mga semiconductor. Dahil sa kanyang komplikasyon, ang gas na ginagamit sa bawat takbo ng proseso ng paggawa ay kailangang maayos at maayos upang tamang i-configure ang semiconductor.

Sa pamamagitan ng patuloy na pag-unlad ng industriya ng semiconductor, ang mga gas na ginagamit sa proseso ay patuloy din namang umuunlad. Ilan sa mga pangunahing gas na ginagamit ay nitrogen, oxygen, argon at hydrogen. Talakayin namin ang kanilang papel sa proseso ng paggawa sa malalim.

Nitrogen

Dahil sa kanyang pagkakamit at kawastuhan, ang nitrogen ay ang pangunahing gas na ginagamit sa bawat hakbang ng proseso ng paggawa ng semiconductor, ngunit ang pangunahing gamit nito ay sa etapa ng pagpaputok. Sa etapang ito, ang nitrogen ay ginagamit upang ilabas ang bawat channel at network ng mga tube upang alisin ang lahat ng oxygen sa mga makina at kasangkapan, upang iprotektahan sila mula sa iba pang mga gas na maaaring kontaminahin ang proseso.

Sa dagdag pa rito, pinag-uusapan ng madla na mga fabrika ng semiconductor na mayroon sa kanila nitrong generator dahil sa malaking gamit ng nitrogen sa buong proseso. Mas mahalaga pa, kasama ang produksyon ng mataas na teknolohiya tulad ng smartphones at iba pang teknolohiya, kinakailangan na maitindihan ang gastos habang sinusubukan nilang tugunan ang mataas na demand.

Maaari mong sabihin na ang nitrogen ang nagpapayaya sa mga kasangkapan, espasyo at pipeling mula sa anumang potensyal na ulan, kimikal na kontaminante at partikulo. Ito ay isang pangunahing gas, na ginagamit sa buong proseso mula sa simula hanggang sa dulo, kaya hindi kaugnay na inilalagay nila ang mga generator sa loob ng pabrika.

Oxygen

Bilang nalalaman mo, ang oksiheno ay isang okidante, kaya ito'y mahalaga upang makamit ang isang reaksyon ng depósito. Ginagamit ito upang lumago ang mga layer ng siliko oksido para sa iba't ibang elemento sa proseso, tulad ng mga mask ng difusyon.

Kapag ginagamit ang oksiheno para sa paggawa ng semiconductor, kinakailangang maging ultra-mataas na kalimutan ang gas upang maiwasan ang anumang impurity na maapekto sa produksyon at pagganap ng device.

Sa proseso ng etching, ginagamit din ang oksiheno upangalis ang anumang dagdag na malinis na basura na naiimbento. Maaari ding gamitin ito upang gawing pantay-pantay ang anumang paternong etching.

Huli, tumutulong din ang oksiheno upang magneutralize ang mga reaktibong gas sa pamamagitan ng mga reaksyon ng okisasyon na maaaring baguhin ang kalidad ng produkto. Kaya't gaya ng nitroheno, tumutulong din ang oksiheno upang siguruhin na walang polusyon angyari.

Argon

Ang argon ay pangunahing ginagamit para sa depósito at proseso ng etching sa laser ng ultrabistirado lithography, at ginagamit ito upang gawing mas maliit ang paterno sa chip ng semiconductor.

Sa panahon ng paggawa ng kinakailangang silicon wafer, ginagamit ang argon gas upang iprotektahan ang silicon crystal na nabubuo sa wafer mula sa anumang posibleng reaksyon sa oxygen at nitrogen habang nagaganap ang proseso ng mataas na temperatura sa paglago.

Dahil ang argon ay isang napakalaking inert na gas, ito ay ginagamit upang magbigay ng hindi reactibo na kapaligiran para sa metal sputtering deposition. Kung minsan, ang reaktibidad ng nitrogen ay sobrang malakas, na darating sa pagsisimula ng metal nitrides.

Saanpa't, ginagamit ang likido na argon kasama ng mga tool upang ilinis ang pinakamaliit at pinakamasakitng chips.

Hidrogeno

Ang paggamit ng hydrogen sa paggawa ng semiconductor ay maaaring tumataas dahil sa mas mataas na demand. Lalo na sa etapa ng photolithography, ang hydrogen ay ginagamit upang makipag-reaksyon sa tin chemical upang makabuo ng tin hydride. Kinakailangan ang tin hydride upang hindi akumulahin sa mahal na optical elements.

Ito ay ginagamit para sa epitaxial deposition ng silicon at silicon germanium sa proseso ng deposition, at pati na rin para sa preparasyon ng ibabaw sa pamamagitan ng annealing process.

Ginagamit ang hidrogeno upang lumikha ng bagong layer ng oksida upang baguhin ang umiiral na maiging pelikula. Nagaganap ang proseso sa mga kapaligiran ng mataas na presyon at mataas na temperatura, kahit kailan ang kontrol ng rate ng pamumuhunan, temperatura at presyon ay napakaraming mahalaga.

Sa dagdag pa rito, ginagamit din ang hidrogeno sa etapa ng doping upang tulungan kontrolin ang pagbaba, dahil ang gas na ginagamit dito ay napakahighly nakakapinsala. Kaya marami silang kinakailangang itipon sa isang kagamitan na maaaring pigilan ang pagluluksa.

Ang diborane ay isa ding kimikal na ginagamit sa prosesong doping, ngunit dahil sa thermal instability, ito ay malubhang bumabaha nang mabagal, kaya kinakailangan ang hidrogeno upang tulungan itong magkaroon ng estabilidad.

Semiconductor sa pang-araw-araw na buhay

Ginagamit ang semiconductor sa lahat ng uri ng aparato sa pang-araw-araw na buhay, tulad ng kompyuter, smartphone, telebisyon, at pati na rin sa advanced na teknolohiya, tulad ng equipment para sa medikal, militar na sistema at maraming iba pang aplikasyon.

Silá'y bahagi ng ating buong araw na buhay at hindi namin silá makikita dahil naroroon silá sa mga kagamitan na gamit natin araw-araw. Nang walang semiconductor, maraming bagay na hindi natin maaaring gawin. Sa pamamagitan ng pag-unlad ng teknolohiya ng semiconductor, magiging higit na tiyak, matalino at kompakto silá.

Mula sa komunikasyon, transportasyon at entrepiso, ito ay maliit lamang sa mga ginawa ng semiconductor para sa amin. Magiging pwersa nilá ang kinabukasan ng teknolohiya at pagbabago, nagbibigay sa amin ng kakayanang gumawa ng mga bagay na hindi namin inisip.