Phổ biến các loại khí có độ tinh khiết cực cao trong sản xuất chất bán dẫn! Việt Nam

Khí có độ tinh khiết cực cao rất cần thiết trong toàn bộ chuỗi cung ứng chất bán dẫn. Trên thực tế, đối với một nhà máy điển hình, khí có độ tinh khiết cao là chi phí vật liệu lớn nhất sau silicon. Trong bối cảnh thiếu hụt chip toàn cầu, ngành công nghiệp này đang mở rộng nhanh hơn bao giờ hết - và nhu cầu về khí có độ tinh khiết cao ngày càng tăng.

Các loại khí khối được sử dụng phổ biến nhất trong sản xuất chất bán dẫn là nitơ, heli, hydro và argon.

nitơ

Nitơ chiếm 78% bầu khí quyển của chúng ta và cực kỳ dồi dào. Nó cũng trơ ​​về mặt hóa học và không dẫn điện. Kết quả là, nitơ đã được ứng dụng vào một số ngành công nghiệp như một loại khí trơ có hiệu quả về mặt chi phí.

Ngành công nghiệp bán dẫn là ngành tiêu thụ nitơ chủ yếu. Một nhà máy sản xuất chất bán dẫn hiện đại dự kiến ​​sẽ sử dụng tới 50,000 mét khối nitơ mỗi giờ. Trong sản xuất chất bán dẫn, nitơ hoạt động như một loại khí trơ và thanh lọc có mục đích chung, bảo vệ các tấm silicon nhạy cảm khỏi oxy phản ứng và độ ẩm trong không khí.

Helium

Helium là một loại khí trơ. Điều này có nghĩa là, giống như nitơ, helium trơ về mặt hóa học - nhưng nó cũng có thêm ưu điểm là tính dẫn nhiệt cao. Điều này đặc biệt hữu ích trong sản xuất chất bán dẫn, cho phép nó dẫn nhiệt hiệu quả khỏi các quy trình năng lượng cao và giúp bảo vệ chúng khỏi hư hỏng do nhiệt và các phản ứng hóa học không mong muốn.

Hydro

Hydro được sử dụng rộng rãi trong suốt quá trình sản xuất thiết bị điện tử và sản xuất chất bán dẫn cũng không ngoại lệ. Đặc biệt, hydro được sử dụng cho:

Ủ: Tấm silicon thường được nung nóng đến nhiệt độ cao và làm nguội từ từ để sửa chữa (ủ) cấu trúc tinh thể. Hydro được sử dụng để truyền nhiệt đều đến tấm bán dẫn và hỗ trợ xây dựng lại cấu trúc tinh thể.

Epitaxy: Hydro có độ tinh khiết cực cao được sử dụng làm chất khử trong quá trình lắng đọng epitaxy của vật liệu bán dẫn như silicon và germanium.

Lắng đọng: Hydro có thể được pha tạp vào màng silicon để làm cho cấu trúc nguyên tử của chúng mất trật tự hơn, giúp tăng điện trở suất.

Làm sạch bằng plasma: Plasma hydro đặc biệt hiệu quả trong việc loại bỏ ô nhiễm thiếc khỏi các nguồn sáng được sử dụng trong in thạch bản UV.

Chất a gon

Argon là một loại khí cao quý khác nên nó có độ phản ứng thấp tương tự như nitơ và heli. Tuy nhiên, năng lượng ion hóa thấp của argon khiến nó trở nên hữu ích trong các ứng dụng bán dẫn. Do khả năng ion hóa tương đối dễ dàng, argon thường được sử dụng làm khí plasma chính cho các phản ứng ăn mòn và lắng đọng trong sản xuất chất bán dẫn. Ngoài ra, argon còn được sử dụng trong laser kích thích để in thạch bản UV.

Tại sao độ tinh khiết lại quan trọng

Thông thường, những tiến bộ trong công nghệ bán dẫn đã đạt được thông qua việc mở rộng quy mô và thế hệ công nghệ bán dẫn mới được đặc trưng bởi kích thước tính năng nhỏ hơn. Điều này mang lại nhiều lợi ích: nhiều bóng bán dẫn hơn trong một khối lượng nhất định, dòng điện được cải thiện, mức tiêu thụ điện năng thấp hơn và chuyển đổi nhanh hơn.

Tuy nhiên, khi kích thước tới hạn giảm, các thiết bị bán dẫn ngày càng trở nên phức tạp. Trong một thế giới mà vị trí của từng nguyên tử rất quan trọng, ngưỡng chịu lỗi rất chặt chẽ. Kết quả là, các quy trình bán dẫn hiện đại đòi hỏi khí xử lý có độ tinh khiết cao nhất có thể.

WOFLY là một doanh nghiệp công nghệ cao chuyên về kỹ thuật hệ thống ứng dụng khí: hệ thống khí điện tử đặc biệt, hệ thống mạch khí trong phòng thí nghiệm, hệ thống cung cấp khí tập trung công nghiệp, hệ thống khí (lỏng) số lượng lớn, khí có độ tinh khiết cao và hệ thống đường ống thứ cấp khí quy trình đặc biệt, phân phối hóa chất hệ thống, hệ thống nước tinh khiết để cung cấp trọn bộ các dịch vụ kỹ thuật và sản phẩm phụ trợ từ tư vấn kỹ thuật, lập kế hoạch tổng thể, thiết kế hệ thống, lựa chọn thiết bị, linh kiện đúc sẵn, lắp đặt và thi công mặt bằng dự án, thử nghiệm hệ thống tổng thể, bảo trì và các sản phẩm hỗ trợ khác một cách tích hợp.