З хуткім развіццём сусветнай паўправадніковай прамысловасці працэсы вытворчасці чыпаў цалкам увайшлі ў нанаметровую эру. У гэтым надзвычай дакладным вытворчым працэсе любыя хвілінныя ваганні навакольнага асяроддзя або матэрыяльныя прымешкі могуць прывесці да злому цэлай партыі вафель. Такім чынам, электронныя спецыяльныя газы і прамысловыя газы высокай чысціні гуляюць незаменную ролю. Сярод іх, вадкі аргон высокай чысціні стаў незаменным ключавым расходным матэрыялам у штодзённай працы паўправадніковых фабрык дзякуючы сваёй найвышэйшай хімічнай інэртнасці і выдатным фізічным уласцівасцям.

У гэтым артыкуле будуць глыбока прааналізаваны асноўныя прымянення вадкага аргону ў працэсах вытворчасці чыпаў і прадастаўлена прафесійнае кіраўніцтва па закупках для карпаратыўных груп паставак.

Асноўныя вобласці прымянення: чаму вадкі аргон неаддзельны ад вытворчасці паўправаднікоў?

У працэсе вытворчасці паўправаднікоў Front-End-of-Line (FEOL) вадкі аргон для паўправаднікоў у асноўным выкарыстоўваецца на наступных асноўных этапах, якія вызначаюць выхад прадукту:

• Фізічнае асаджэнне з паравой фазы (PVD) / распыленне: Звышчысты газ аргон, які ўтвараецца ў выніку газіфікацыі вадкага аргону, з'яўляецца найбольш распаўсюджаным рабочым газам у працэсах PVD напылення. У вакуумнай камеры іёны аргону паскараюцца электрычным полем для бамбардзіроўкі матэрыялу мішэні, у выніку чаго атамы мішэні выцясняюцца і раўнамерна асядаюць на паверхні пласціны з адукацыяй металічнай плёнкі. Высокая чысціня з'яўляецца неабходнай умовай для забеспячэння шчыльнасці і электрычнай кансістэнцыі плёнкі.
• 
  

• Абсалютна бяспечная інэртная ахоўная атмасфера: Падчас працэсу выцягвання монакрышталічнага крэмнію (напрыклад, працэсу Чахральскага) і працэсаў высокатэмпературнага адпалу крэмній лёгка рэагуе з кіслародам пры высокіх тэмпературах. Такім чынам, газ аргон павінен пастаянна ўводзіцца для замены паветра, забяспечваючы абсалютна інэртнае асяроддзе, ізаляванае ад кіслароду і вільгаці, тым самым забяспечваючы ідэальны рост крышталічнай рашоткі крэмнія.
• 
  
• Тэхналогія крыягенікі і ачысткі пласцін: У прасунутых працэсах, такіх як экстрэмальна ультрафіялетавае (EUV) літаграфія, ультранізкія тэмпературныя характарыстыкі вадкага аргону (тэмпература кіпення -186°C) часам прымяняюцца да сістэм астуджэння прэцызійнага абсталявання. Адначасова тэхналогія аргонавых аэразоляў таксама выкарыстоўваецца для фізічнай мікраачысткі паверхняў пласцін у нанаметровым маштабе, якая можа неразбуральна выдаляць драбнюткія часціцы.
• 
  

Якасць вызначае ўраджайнасць: строгія стандарты вадкага аргону высокай чысціні

Патрабаванні паўправадніковай прамысловасці да сыравіны выключна жорсткія. Звычайнаму вадкаму аргону прамысловага класа звычайна трэба дасягнуць чысціні 99,9% або 99,99%, але гэта далёка не задавальняе патрэбы вытворчасці чыпаў. Для кваліфікаваны вадкі аргон высокай чысціні, базавая чысціня звычайна павінна дасягаць 99,999% (5N), а ў пашыраных вузлах яна павінна нават дасягаць 99,9999% (6N) або вышэй.

Больш важным з'яўляецца кантроль за прымешкамі. Утрыманне кіслароду, азоту, вільгаці, агульных вуглевадародаў (THC) і слядоў іёнаў металаў павінна строга кантралявацца на ўзроўні ppb (часткі на мільярд) або нават ppt (часткі на трыльён). Нават калі невялікая колькасць прымешак патрапіць у газаправод, гэта ўтворыць мікрадэфекты на паверхні пласціны, што прывядзе да кароткага замыкання мікрасхемы або ўцечкі току, непасрэдна зніжаючы ўзровень выхаду і прыносячы велізарныя эканамічныя страты.

Кіраўніцтва па закупках: Як ацаніць і выбраць прафесійнага пастаўшчыка вадкага аргону?

Улічваючы вырашальную ролю газаў высокай чысціні ў працы вытворчых ліній, пошук і забеспячэнне цалкам кваліфікаванага і дзеяздольнага пастаўшчыка вадкага аргону з'яўляецца асноўнай задачай для каманд па закупках і пастаўках. Пры ацэнцы патэнцыйных пастаўшчыкоў рэкамендуецца засяродзіцца на наступных трох вымярэннях:

Строгі кантроль якасці і магчымасці тэсціравання: Выдатныя пастаўшчыкі павінны быць абсталяваны найвышэйшым абсталяваннем для аналізу слядоў, такім як газавыя храматографы (ГХ) і мас-спектрометры (МС). Яны павінны быць у стане прадаставіць падрабязны COA (сертыфікат аналізу) для кожнай партыі, каб забяспечыць абсалютную паслядоўнасць чысціні паміж пастаўкамі.

Моцная ўстойлівасць ланцужка паставак і стабільнасць дастаўкі: Фабрыкі звычайна працуюць 24/7/365, і кошт прастою надзвычай высокая. Такім чынам, пастаўшчыкі павінны валодаць шырокімі лакалізаванымі магчымасцямі захоўвання вадкасці, уласным паркам крыягенных аўтацыстэрн і комплекснымі планамі на выпадак надзвычайных сітуацый для забеспячэння экстраных паставак.

Удасканаленыя кантэйнеры і тэхналогія барацьбы з «другасным забруджваннем»: Незалежна ад таго, наколькі высокая чысціня газу, ён бескарысны, калі забруджваецца падчас транспарціроўкі. У цэнтры ўвагі павінны быць крыягенныя рэзервуары для захоўвання і тэхналогіі апрацоўкі ўнутранай сценкі танкера (напрыклад, тое, ці прайшоў ён апрацоўку электрапаліроўкай/ЭП), а таксама стандартныя аперацыйныя працэдуры (SOP) для прачысткі клапанаў і трубаправодаў падчас этапаў напаўнення і перадачы, гарантуючы, што высокая чысціня можа быць дастаўлена прама з завода на тэрмінал заказчыка.

Заключэнне

Згодна з бесперапынным развіццём закона Мура, вадкі аргон высокай чысціні з'яўляецца не толькі асноўным расходным матэрыялам, але і «нябачным суправаджэннем» для перадавых паўправадніковых працэсаў. Навуковая і строгая ацэнка і выбар a пастаўшчык вадкага аргону з усёабдымнай сілай для забеспячэння якасных і стабільных паставак вадкага аргону для паўправаднікоў з'яўляецца ключавым краевугольным каменем для кожнага прадпрыемства па вытворчасці паўправаднікоў для павышэння прадукцыйнасці працэсу і перамогі ў канкурэнцыі на сусветным рынку.