ในกระบวนการผลิตของโรงหล่อเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ด้วยกระบวนการผลิตที่ค่อนข้างสูงจำเป็นต้องใช้ก๊าซเกือบ 50 ชนิดที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปก๊าซจะแบ่งออกเป็นก๊าซจำนวนมากและก๊าซพิเศษ.

การประยุกต์ใช้ก๊าซในอุตสาหกรรมไมโครอิเล็กทรอนิกส์และเซมิคอนดักเตอร์การใช้ก๊าซมีบทบาทสำคัญในกระบวนการเซมิคอนดักเตอร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งกระบวนการเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ จาก ULSI, TFT-LCD ไปจนถึงอุตสาหกรรมไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (MEMS) ในปัจจุบันกระบวนการเซมิคอนดักเตอร์ใช้เป็นกระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์รวมถึงการแกะสลักแห้ง, ออกซิเดชัน, การปลูกถ่ายไอออน, การสะสมฟิล์มบาง ๆ ฯลฯ ฯลฯ

ตัวอย่างเช่นหลายคนรู้ว่าชิปทำจากทราย แต่มองไปที่กระบวนการผลิตชิปทั้งหมดจำเป็นต้องใช้วัสดุมากขึ้นเช่น photoresist, การขัดของเหลว, วัสดุเป้าหมาย, ก๊าซพิเศษ ฯลฯ เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ บรรจุภัณฑ์แบ็คเอนด์ยังต้องใช้สารตั้งต้น, interposers, กรอบตะกั่ว, วัสดุพันธะ ฯลฯ ของวัสดุต่าง ๆ ก๊าซพิเศษอิเล็กทรอนิกส์เป็นวัสดุที่ใหญ่เป็นอันดับสองในต้นทุนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์หลังจากเวเฟอร์ซิลิคอนตามด้วยหน้ากากและช่างภาพ

ความบริสุทธิ์ของก๊าซมีอิทธิพลอย่างเด็ดขาดต่อประสิทธิภาพของส่วนประกอบและผลผลิตผลิตภัณฑ์และความปลอดภัยของการจัดหาก๊าซนั้นเกี่ยวข้องกับสุขภาพของบุคลากรและความปลอดภัยของการดำเนินงานจากโรงงาน เหตุใดความบริสุทธิ์ของก๊าซจึงมีผลกระทบอย่างมากต่อสายกระบวนการและบุคลากร นี่ไม่ใช่การพูดเกินจริง แต่ถูกกำหนดโดยลักษณะอันตรายของก๊าซเอง

การจำแนกประเภทของก๊าซทั่วไปในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์

ก๊าซธรรมดา

ก๊าซธรรมดาเรียกอีกอย่างว่าก๊าซจำนวนมาก: หมายถึงก๊าซอุตสาหกรรมที่มีความต้องการความบริสุทธิ์ต่ำกว่า 5N และปริมาณการผลิตและยอดขายขนาดใหญ่ มันสามารถแบ่งออกเป็นก๊าซแยกอากาศและก๊าซสังเคราะห์ตามวิธีการเตรียมที่แตกต่างกัน ไฮโดรเจน (H2), ไนโตรเจน (N2), ออกซิเจน (O2), อาร์กอน (A2), ฯลฯ ;

ก๊าซพิเศษ

ก๊าซพิเศษหมายถึงก๊าซอุตสาหกรรมที่ใช้ในสาขาเฉพาะและมีข้อกำหนดพิเศษสำหรับความบริสุทธิ์ความหลากหลายและคุณสมบัติ ส่วนใหญ่SIH4, PH3, B2H6, A8H3,HCl, cf4,NH3, pocl3, sih2cl2, sihcl3,NH3, BCL3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,SF6…และอื่น ๆ

ประเภทของก๊าซเผ็ดร้อน

ประเภทของก๊าซพิเศษ: การกัดกร่อน, พิษ, ไวไฟ, การเผาไหม้, การสนับสนุน, เฉื่อย ฯลฯ
ก๊าซเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้กันทั่วไปจัดอยู่ในประเภทดังนี้:
(i) กัดกร่อน/เป็นพิษ:HCl、 BF3、 WF6、 HBR、 SIH2CL2、 NH3、 PH3、 CL2、BCL3-
(ii) ไวไฟ: H2、CH4-SIH4、 Ph3、 ASH3、 SIH2CL2、 B2H6、 CH2F2、 CH3F、 CO ...
(iii) Combustible: O2、 CL2、 N2O、 NF3 ...
(iv) Inert: N2、CF4、 C2F6、C4F8-SF6、 CO2、Ne-Kr,เขา…

ในกระบวนการผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์มีการใช้ก๊าซพิเศษประมาณ 50 ชนิด (เรียกว่าก๊าซพิเศษ) ถูกนำมาใช้ในการออกซิเดชั่นการแพร่กระจายการสะสมการแกะสลักการฉีดโฟโต้โทนิคและกระบวนการอื่น ๆ และขั้นตอนกระบวนการทั้งหมดเกินกว่าร้อย ยกตัวอย่างเช่น PH3 และ ASH3 ถูกใช้เป็นฟอสฟอรัสและแหล่งสารหนูในกระบวนการฝังไอออนก๊าซที่ใช้ F4, CF4, CHF3, SF6 และก๊าซฮาโลเจน CI2, BCI3, HBR มักใช้ในกระบวนการแกะสลัก NE, NH3, NH3, N2O

จากด้านบนเราสามารถเข้าใจได้ว่าก๊าซเซมิคอนดักเตอร์จำนวนมากเป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งก๊าซบางส่วนเช่น SIH4 กำลังตกอยู่ในตัวเอง ตราบใดที่พวกเขารั่วพวกเขาจะตอบสนองอย่างรุนแรงกับออกซิเจนในอากาศและเริ่มเผาไหม้ และ Ash3 เป็นพิษสูง การรั่วไหลเล็กน้อยใด ๆ อาจทำให้เกิดอันตรายต่อชีวิตของผู้คนดังนั้นข้อกำหนดสำหรับความปลอดภัยของการออกแบบระบบควบคุมสำหรับการใช้ก๊าซพิเศษนั้นสูงเป็นพิเศษ

เซมิคอนดักเตอร์ต้องการก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูงเพื่อให้มี“ สามองศา”

ความบริสุทธิ์ของก๊าซ

เนื้อหาของบรรยากาศที่ไม่บริสุทธิ์ในก๊าซมักจะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของความบริสุทธิ์ของก๊าซเช่น 99.9999% โดยทั่วไปความต้องการความบริสุทธิ์สำหรับก๊าซพิเศษอิเล็กทรอนิกส์ถึง 5N-6N และยังแสดงโดยอัตราส่วนปริมาตรของปริมาณบรรยากาศเจือปน PPM (ส่วนต่อล้าน), PPB (ส่วนต่อพันล้าน) และ PPT (ส่วนต่อล้านล้าน) สนามเซมิคอนดักเตอร์อิเล็กทรอนิกส์มีข้อกำหนดสูงสุดสำหรับความบริสุทธิ์และความเสถียรด้านคุณภาพของก๊าซพิเศษและความบริสุทธิ์ของก๊าซพิเศษอิเล็กทรอนิกส์โดยทั่วไปมากกว่า 6n

ความแห้ง

เนื้อหาของน้ำร่องรอยในก๊าซหรือความเปียกชื้นมักจะแสดงในจุดน้ำค้างเช่นจุดน้ำค้างในบรรยากาศ -70 ℃

ความสะอาด

จำนวนอนุภาคมลพิษในก๊าซอนุภาคที่มีขนาดอนุภาคของ µm แสดงในจำนวนอนุภาค/m3 สำหรับอากาศอัดมันมักจะแสดงใน mg/m3 ของสารตกค้างของแข็งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ซึ่งรวมถึงปริมาณน้ำมัน