Huazhong Gas прысвяціў сябе асваенню мастацтва і навукі прамысловых і спецыяльнасць газ вытворчасці. У сучасным свеце высокіх тэхналогій, асабліва ў паўправадніковы прамысловасць, попыт на звышвысокай чысціні газы - гэта не проста перавага; гэта абсалютная неабходнасць. Гэты артыкул паглыбляецца ў крытычны свет аналіз прымешак для электронныя спецыяльныя газы. Мы даведаемся, чаму нават самыя маленькія прымешка можа мець каласальныя наступствы, як мы выяўляем гэтыя няўлоўныя слядовыя прымешкіі што гэта значыць для бізнесу. Разуменне газавыя прымешкі і метады для іх ачышчэнне і выяўленне, напрыклад ІСП-МС, з'яўляецца ключом да забеспячэння надзейнасці і прадукцыйнасці сучаснага электронікі. Гэты кавалак варты вашага часу, таму што ён прапануе погляд фабрычнага інсайдэра на захаванне строгіх чысціня электронных спецыяльных газаў, краевугольны камень ст паўправадніковы і электронікі сектараў.

Што такое электронныя спецыяльныя газы і чаму іх чысціня так важная ў вытворчасці паўправаднікоў?

Электронныя спецыяльныя газы, часта называюць электронныя газы або паўправадніковыя газы, з'яўляюцца унікальнай катэгорыяй газы высокай чысціні і газавыя сумесі спецыяльна распрацаваны для складаных працэсаў, звязаных з вытворчасцю электронных кампанентаў. Думайце пра іх як пра нябачных архітэктараў лічбавай эпохі. Гэтыя газы, якія выкарыстоўваюцца ў паўправадніках вырабы ўключаюць у сябе разнастайны спектр, напрыклад сілан (SiH₄) для нанясення слаёў крэмнію, трыфтарыд азоту (NF₃) для ачысткі камеры, аргон (Ar) як інертны шчыт і разн легіруючыя газы як фасфін (PH₃) або арсін (AsH₃), каб змяніць электрычныя ўласцівасці паўправадніковы матэрыялаў. тэрмін "электронная спец" сам па сабе падкрэслівае іх спецыяльнае прымяненне і надзвычайную дакладнасць, якую патрабуе іх кампазіцыя. Гэта не ваш штодзённы прамысловыя газы; іх характарыстыкі значна больш строгія.

Першарадная важнасць іх чысціня нельга пераацаніць, асабліва ў вытворчасць паўправаднікоў. Сучасныя інтэгральныя схемы (ІС) маюць неверагодна малыя транзістары і праводныя каналы, якія часта вымяраюцца ў нанаметрах (мільярдных долях метра). У такім мікраскапічным маштабе нават адзін непажаданы атам — ан прымешка— можа дзейнічаць як валун у малюсенькім струмені, парушаючы запланаваны электрычны паток або выклікаючы структурныя дэфекты. Гэта можа прывесці да няспраўнасці чыпа, а ў галіны, дзе мільёны чыпаў вырабляюцца на адной пласціне, фінансавы і рэпутацыйны ўрон ад шырокага распаўсюджвання забруджванне можа быць велізарным. Такім чынам, ст чысціня электронных спецыяльных газаў з'яўляецца асновай, на якой трымаецца ўвесь электронікі і паўправаднікоў стэнды прамысловасці. Любая прымешка можа паставіць пад пагрозу прадукцыйнасць прылады, ураджайнасць і надзейнасць, што робіць строгім чысціня газу кантроль неабходны.

У Huazhong Gas мы разумеем, што нашы кліенты ў паўправадніковай прамысловасці спадзявацца на нас, каб забяспечыць газы, якія адпавядаюць або перавышаюць ўзровень чысціні «пяць дзевятак» (99,999%) або нават «шэсць дзевятак» (99,9999%). Гэта азначае, што любы прымешка павінна прысутнічаць у канцэнтрацыях ніжэй, чым частак на мільён (ppm) або нават частак на мільярд (ppb). Дасягненне і праверка такога высокая чысціня ўзроўні патрабуе складаных ачышчэнне тэхнікі і, што важна, перадавыя аналіз прымешак метады. Прысутнасць нечаканага прымешка можа таксама паказваць на праблемы з газавыя балоны або ланцугу паставак, што робіць паслядоўныя праверкі якасці жыццёва важнымі. Мы забяспечваем сваё Балон з азотам Прапановы, напрыклад, адпавядаюць гэтым строгім стандартам, паколькі азот з'яўляецца рабочым газам на многіх этапах вытворчасці паўправаднікоў.

Як нават мікраскапічныя сляды прымешак могуць вывесці з ладу вытворчыя лініі паўправаднікоў?

Часам цяжка ўявіць, як нешта такое маленькае, а слядоў прымешак вымяраецца ў частках на мільярд (ppb) або нават частках на трыльён (ppt), можа выклікаць такія значныя праблемы. Але ў свеце паўправадніковы вытворчасці, гэтыя мікраскап забруджвальнікі з'яўляюцца галоўнымі зладзеямі. Давайце разгледзім тыповы працэс вырабу паўправаднікоў: ён уключае дзесяткі, часам сотні далікатных этапаў, такіх як нанясенне (нанясенне тонкіх плёнак), тручэнне (выдаленне матэрыялу) і іонная імплантацыя (устаўка пэўных атамаў). Кожны крок абапіраецца на дакладна кантраляванае хімічнае асяроддзе, якое часта ствараецца або падтрымліваецца электронныя спецыяльныя газы. Калі а выкарыстаны газ у адным з гэтых крокаў нясе непажаданае прымешка, што прымешка могуць быць уключаны ў далікатныя пласты паўправадніковы прылада.

напрыклад, металічныя прымешкі як натрый, жалеза або медзь, нават пры звышнізкіх канцэнтрацыях можа рэзка змяніць электрычныя ўласцівасці крэмнію. Яны могуць ствараць непажаданыя токаправодныя шляхі, якія прыводзяць да кароткага замыкання, або дзейнічаць як «пасткі», якія перашкаджаюць патоку электронаў, запавольваючы прыладу або выводзячы яе з ладу. Ан прымешка можа таксама перашкаджаць хімічным рэакцыям, прызначаным на этапе працэсу. Напрыклад, а забруджвальнік у травільным газе можа выклікаць недастатковае або празмернае тручэнне, што сапсуе дакладныя ўзоры на пласціне. Уплыў аказваецца не толькі на асобныя чыпы; незаўважаны прымешка Праблема можа прывесці да скасавання цэлых партый пласцін, што прывядзе да страт на мільёны долараў, затрымкі вытворчасці і галаўнога болю для такіх супрацоўнікаў па закупках, як Марк Шэн, якім неабходна забяспечыць стабільныя пастаўкі якасных матэрыялаў. Гэта падкрэслівае крытычную патрэбу ў надзейным вымярэнне следавых прымешак.

Праблема ў тым, што «прымальны» ўзровень для любога прымешка працягвае скарачацца як паўправадніковы функцыі прылады становяцца менш. Тое, што лічылася прымальным прымешка узровень дзесяць гадоў таму можа быць катастрафічным забруджванне сёння. Гэта бязлітаснае імкненне да мініяцюрызацыі стварае велізарны ціск на вытворцаў газу і аналітычныя лабараторыі з мэтай паляпшэння мяжа выяўлення магчымасці. Нават часціцы прымешкі, малюсенькія пылінкі, нябачныя няўзброеным вокам, могуць блакаваць святло падчас фоталітаграфіі або ствараць фізічныя дэфекты на паверхні пласцін. Такім чынам, кантралюючы кожны патэнцыял прымешка – у газападобным, металічным або часціцы – мае вырашальнае значэнне. The спектр прымешак якія могуць выклікаць праблемы, велізарны, падкрэсліваючы неабходнасць комплекснага газавы аналіз.

Якія найбольш распаўсюджаныя парушальнікі праблем? Ідэнтыфікацыя прымешак у газах для электронікі.

Калі мы гаворым пра прымешак у газах прызначаны для ст электронікі і паўправаднікоў у сектары, мы разглядаем разнастайных персанажаў, кожны з якіх можа нанесці значную шкоду. Гэтыя прымешкі, якія трэба выявіць можна ў цэлым падзяліць на газападобныя, металічныя і часцічныя формы. Разуменне гэтых звычайных парушальнікаў парадку - першы крок да эфектыўнасці аналіз прымешак і кантроль. Канкрэтнае прысутныя прымешкі можа вар'іравацца ў залежнасці ад самога газу, спосабу яго вытворчасці, захоўвання і апрацоўкі.

Газападобны прымешак у асноўным прысутнічаюць іншыя газы спецыяльнасць газ. Напрыклад, у в высокая чысціня азоту, агульнага газ прымешак можа ўключаць кісларод (O₂), вільгаць (H₂O), вуглякіслы газ (CO₂), угарны газ (CO) і вуглевадароды (CHₓ). Кісларод і вільгаць з'яўляюцца асабліва праблематычнымі, паколькі яны вельмі рэакцыйныя і могуць прывесці да непажаданага акіслення паўправадніковы матэрыялаў або тэхналагічнага абсталявання. Нават у ан інэртны газ падабаецца аргон, яны могуць прысутнічаць на ўзроўні слядоў. Як кампанія, мы часта бачым запыты на аналіз a шырокі спектр прымешак, уключаючы гэтыя рэактыўныя віды. Напрыклад, у нашы магчымасці ўваходзяць вытворчы комплекс Газавая сумесь прадуктаў, дзе кантралюецца кожны кампанент, у тым ліку патэнцыйныя газападобныя прымешак, мае першараднае значэнне.

Металічныя прымешкі з'яўляюцца яшчэ адной сур'ёзнай праблемай. Гэта атамы такіх металаў, як натрый (Na), калій (K), кальцый (Ca), жалеза (Fe), медзь (Cu), нікель (Ni), хром (Cr) і алюміній (Al). Яны могуць паходзіць з сыравіны, вытворчага абсталявання (напрыклад, трубаправодаў і рэактараў) ці нават з газавыя балоны самі, калі іх не лячыць належным чынам. Як згадвалася, гэтыя металічныя прымешкі можа сур'ёзна паўплываць на электрычныя характарыстыкі паўправадніковы прылады. Для іх выяўлення на ўзроўні частак на мільярд або частак на мільярд патрабуюцца вельмі адчувальныя аналітычныя метады, такія як мас-спектраметрыя з індуктыўна звязанай плазмай (ІСП-МС). Мы таксама павінны ўлічваць часціцы справа. Гэта дробныя цвёрдыя або вадкія часціцы, узважаныя ў паток газу. Яны могуць выклікаць фізічныя дэфекты пласцін, заблакаваць сопла ў абсталяванні або ўвесці інш забруджвальнікі. Фільтраванне з'яўляецца ключом да выдалення цвёрдых часціц, але маніторынг іх узроўню таксама з'яўляецца часткай комплекснага якасць газу праграма. Некаторыя электронныя спецыяльныя газы таксама агрэсіўныя газы або таксічныя газы, што ўскладняе іх апрацоўку і аналіз, гарантуючы, што прымешка профіль не ўзмацняе гэтыя небяспекі.

ICP-MS: залаты стандарт для выяўлення металічных прымешак у паўправадніковых газах?

Калі справа даходзіць да аналіз металічных прымешак ст газы звышвысокай чысціні, Мас-спектраметрыя з індуктыўна звязанай плазмай, або ІСП-МС, шырока разглядаецца як вядучая тэхналогія. Гэта магутны аналітычны метад, які можа выяўляць і колькасна ацэньваць шырокі спектр элементарныя прымешкі, часта да ашаламляльна нізкіх узроўняў - падумайце аб частках на трыльён (ppt) або нават частках на квадрыльён (ppq) для некаторых элементаў. Менавіта таму гэтая адчувальнасць ІСП-МС стала такім вырашальным для ст паўправадніковы прамысловасці, дзе, як мы ўжо гаварылі, нават невялікія сляды металічныя прымешкі можа быць шкодным для якасць прадукцыі.

Як робіць ІСП-МС працаваць яго магія? Прасцей кажучы, проба газу (або раствор, атрыманы з газу) уводзіцца ў вельмі гарачую плазму, звычайна зробленую з аргон. Гэтая плазма, якая дасягае тэмпературы ад 6000 да 10000 °C, дастаткова энергічная, каб расшчапляць малекулы газу і іянізаваць прысутныя атамы, у тым ліку любыя металічныя прымешкі. Затым гэтыя іёны здабываюцца з плазмы і накіроўваюцца ў мас-спектрометр. Мас-спектрометр дзейнічае як вельмі дакладны фільтр, аддзяляючы іёны ў залежнасці ад іх суадносін масы і зарада. А дэтэктар затым падлічвае іёны для кожнай канкрэтнай масы, што дазваляе нам вызначыць, якія элементы прысутнічаюць і ў якой колькасці. Здольнасць ІСП-МС для пошуку шырокага спектру металічныя прымешкі ў спецыяльных газах адначасова робіць яго вельмі эфектыўным.

Пакуль ІСП-МС неверагодна магутны, ён не пазбаўлены праблем, асабліва пры працы з газы, якія выкарыстоўваюцца ў паўправадніках фабрыкацыя. Адзін з распаўсюджаных падыходаў - злавіць прымешак з вялікага аб'ёму газу ў асяроддзе збору або ў вадкасць, якая затым аналізуецца ІСП-МС. Аднак прамая непасрэдны ўпырск газу у ІСП-МС Сістэма таксама становіцца ўсё больш распаўсюджанай для пэўных прыкладанняў, хоць і патрабуе спецыяльных інтэрфейсаў. Выбар метаду залежыць ад канкрэтыкі газавыя прымешкі цікавасць, матрычны газ, і неабход мяжа выяўлення. У Huazhong Gas мы інвестуем значныя сродкі ў сучаснае аналітычнае абсталяванне, у тым ліку ІСП-МС магчымасці, таму што мы ведаем, што забяспечваючы надзейныя аналіз прымешак дадзеныя з'яўляюцца фундаментальнымі для даверу кліентаў да нас электронныя высокай чысціні газы. Дакладнасць ІСП-МС дапамагае гарантаваць, што чысціня газаў адпавядае строгім патрабаванням электронны клас матэрыялаў.

Чаму непахісная чысціня газу не падлягае абмеркаванню для электроннай і паўправадніковай прамысловасці?

Патрэба ў непахіснасці чысціня газу у электроннай і паўправадніковай прамысловасці гэта не проста перавага; гэта фундаментальнае патрабаванне, абумоўленае фізікай і эканомікай сучаснага вытворчасці прылад. Як паўправадніковы асаблівасці прылады скарачаюцца да нанаметровага маштабу, іх адчувальнасць да любой формы забруджванне нябесныя ўзлёты. Ан прымешка што магло быць нязначным у старых больш буйных прыладах, цяпер можа выклікаць катастрафічныя збоі ў перадавых мікрасхемах. Гэта непасрэдна ўплывае на прыбытковасць - працэнт добрых чыпсаў на пласціну - і нават невялікае падзенне прыбытку можа прывесці да страты даходу ў мільёны долараў. паўправадніковы вытворца.

Падумайце аб складанай архітэктуры сучаснага мікрапрацэсара або мікрасхемы памяці. Ён змяшчае мільярды транзістараў, кожны з якіх з'яўляецца цудам мініяцюрнай тэхнікі. Прадукцыйнасць гэтых транзістараў залежыць ад дакладных электрычных уласцівасцей паўправадніковы выкарыстоўваюцца матэрыялы, якія, у сваю чаргу, вельмі ўспрымальныя да прымешак. Напрыклад, пэўны металічныя прымешкі можа выклікаць непажаданыя ўзроўні энергіі ў крамянёвай забароненай зоне, што прывядзе да павелічэння току ўцечкі або зніжэння рухомасці носьбітаў. Гэта азначае больш павольныя, менш эфектыўныя або зусім нефункцыянальныя прылады. Газападобны прымешак як кісларод або вільгаць, можа прывесці да ўтварэння ненаўмысных аксідных слаёў, змяняючы таўшчыню плёнкі або ўласцівасці інтэрфейсу, крытычныя для працы прылады. Агульнае якасць газу непасрэдна перакладаецца на якасць прадукцыі і надзейнасць.

Акрамя таго, электроннай і паўправадніковай прамысловасці характарызуюцца вельмі складанымі і дарагімі вытворчымі працэсамі. Адзіны паўправадніковы Будаўніцтва і аснашчэнне завода па вытворчасці ("fab") можа каштаваць мільярды долараў. The выкарыстоўваныя газы з'яўляюцца неад'емнай часткай многіх з гэтых дарагіх этапаў працэсу. Калі а спецыяльнасць газ забруджана ан прымешка, гэта не толькі ўплывае на пласціны, якія зараз апрацоўваюцца; ён таксама можа забрудзіць само дарагое апрацоўчае абсталяванне. Гэта можа прывесці да падаўжэння часу прастою для ачысткі і перакваліфікацыі, яшчэ большага павелічэння выдаткаў і парушэння графікаў вытворчасці - галоўная балючая кропка для такога чалавека, як Марк Шэн, які разлічвае на своечасовую дастаўку, каб задаволіць патрабаванні кліентаў. Такім чынам, забеспячэнне ст чысціня электронных спецыяльных газаў праз строгі аналіз прымешак з'яўляецца найважнейшай стратэгіяй зніжэння рызыкі для ўсёй ланцужкі паставак. У цэнтры ўвагі газы высокай чысціні няўмольны, таму што стаўкі неверагодна высокія.

З якімі ключавымі праблемамі мы сутыкаемся пры аналізе металічных прымешак у спецыяльных газах?

Аналізуючы металічныя прымешкі ст спецыяльныя газы, асабліва тыя, якія выкарыстоўваюцца ў паўправадніковы прамысловасці, уяўляе сабой унікальны набор праблем. Асноўная цяжкасць звязана з надзвычай нізкімі канцэнтрацыямі гэтых рэчываў прымешак можа быць праблематычным - часта ў дыяпазоне частак на мільярд (ppb) ці нават частак на трыльён (ppt). Выяўленне і дакладная колькасная ацэнка такіх дробных колькасцяў патрабуе не толькі высокаадчувальных аналітычных прыбораў, такіх як ІСП-МС але таксама выключна чыстыя аналітычныя асяроддзя і скрупулёзныя пратаколы апрацоўкі ўзораў, каб пазбегнуць увядзення знешніх забруджванне.

Адной з істотных праблем з'яўляецца ўвядзенне ўзораў. Многія выкарыстоўваюцца спецыяльныя газы ст электронікі вельмі рэактыўныя, каразійныя або нават пірафарныя (самазагараюцца на паветры). Бяспечная і эфектыўная перадача іх газы у аналітычны інструмент, як ІСП-МС не змяняючы проба газу або забруджванне прыбора патрабуе спецыяльных інтэрфейсаў і працэдур апрацоўкі. Напрыклад, непасрэднае ўвядзенне a агрэсіўны газ як хлорысты вадарод (HCl) у стандарт ІСП-МС сістэма можа сур'ёзна пашкодзіць яе. Такім чынам, ускосныя метады, такія як захоп імпінгерам (прапусканне газу праз вадкасць для захопу прымешак) або крыягенныя пасткі, часта выкарыстоўваюцца. Тым не менш, гэтыя метады могуць увесці свае ўласныя патэнцыйныя крыніцы забруджванне або страты аналіту, калі яны не выконваюцца ідэальна. Выбар газ-носьбіт для развядзення, калі неабходна, таксама павінна быць бездакорным чысціня.

Яшчэ адна праблема - «эфект матрыцы». Асноўная маса газ сябе (напрыклад, аргон, азот, вадарод) могуць перашкаджаць выяўленню слядовыя прымешкі. Напрыклад, у в ІСП-МС, плазма, утвораная з мас газ можа ствараць шмататамныя іёны, якія маюць такое ж стаўленне масы да зарада, што і некаторая мішэнь металічныя прымешкі, што прыводзіць да ілжывых спрацоўванняў або недакладнай колькаснай ацэнкі. Аналітыкі павінны выкарыстоўваць такія метады, як сутыкненне/рэакцыя ячэек у ІСП-МС або мас-спектраметрыя высокага раздзялення для пераадолення гэтых спектральных перашкод. Акрамя таго, стандарты каліброўкі, якія выкарыстоўваюцца для колькаснага вызначэння металічныя прымешкі павінна быць надзвычай дакладнай і прасочвальнай, і ўвесь аналітычны працэс павінен быць правераны, каб гарантаваць надзейнасць аналіз прымешак вынікі. Мы, як пастаўшчык, таксама турбуемся аб цэласнасці газавыя балоны і іх патэнцыял унесці свой уклад металічныя прымешкі з часам, што патрабуе пастаяннага кантролю якасці.

Ці можа выкарыстанне газаабменнай прылады павысіць дакладнасць вымярэння слядоў прымешак?

так з дапамогай газаабменнага апарата можа сапраўды гуляць значную ролю ў павышэнні дакладнасці вымярэнне следавых прымешак, асабліва калі вы маеце справу са складанымі газ матрыцы або пры імкненні да звышнізкіх межы выяўлення. А прылада газаабмену, якую часам называюць матрычнай сістэмай ліквідацыі, па сутнасці працуе шляхам выбарачнага выдалення масы газ (асноўны кампанент ст проба газу) пры канцэнтрацыі слядовыя прымешкі цікавасць. Гэты этап папярэдняй канцэнтрацыі можа значна палепшыць адчувальнасць наступных аналітычных метадаў, такіх як ІСП-МС або газавы храматограф сістэмы.

Прынцып, які ляжыць у аснове многіх прылады газаабмену ўключае паўпранікальную мембрану або селектыўны механізм адсорбцыі/дэсорбцыі. Напрыклад, паладыевая мембрана можа быць выкарыстана для выбарчага выдалення вадароду з а газавая сумесь, дазваляючы інш прымешак у газах быць сканцэнтраваны і перададзены а дэтэктар. Сапраўды гэтак жа пэўныя адсарбуючыя матэрыялы могуць захопліваць пэўныя рэчывы прымешак ад цякучага газ струмень, які затым можа быць тэрмічнаму дэсарбаваны ў меншым аб'ёме чыстай газ-носьбіт для аналізу. За кошт памяншэння аб'ёму аб'ёму газ дасягненне ст дэтэктар, гэтыя прылады мінімізуюць перашкоды матрыцы, зніжаюць фонавы шум і эфектыўна павялічваюць стаўленне сігнал/шум для мэты слядовыя прымешкі. Гэта можа прывесці да зніжэння мяжа выяўлення.

Перавагі з дапамогай газаабменнага апарата асабліва праяўляюцца пры аналізе прымешак у эл газы, з якімі цяжка працаваць непасрэдна або якія выклікаюць значныя перашкоды ў аналітычных прыборах. Напрыклад, пры спробе вымераць сляды кіслароду або вільгаці ў высокарэактыўным спецыяльнасць газ, а прылада газаабмену патэнцыйна можа падзяліць іх прымешак у больш дабраякасны газ-носьбіт падабаецца аргон або гелій, перш чым яны дасягнуць дэтэктар. Гэта не толькі павышае дакладнасць, але і можа абараніць адчувальныя аналітычныя кампаненты. Як вытворца 99,999% чысціні, 50-літровы балон з ксенонам, мы разумеем каштоўнасць такіх перадавых метадаў у праверцы выключнага чысціня з рэдкіх і спецыяльныя газы. Гэтая тэхналогія дапамагае ў крытычным ачыстка газаў і этапы праверкі.

Крытычнае звяно: аналіз прымешак у газах, якія выкарыстоўваюцца непасрэдна ў вытворчасці паўправаднікоў.

The газы, якія выкарыстоўваюцца непасрэдна ў вытворчасці паўправаднікоў з'яўляюцца крыніцай жыцця працэсу вырабу. Да іх адносіцца не проста масавыя газы як азот і аргон, але і шырокі спектр электронныя спецыяльныя газы такія як эпітаксійныя газы (напрыклад, сілан, прыдатны для вырошчвання крышталічных слаёў), травільныя газы (напрыклад, NF₃, SF₆, Cl₂ для ўзору), газы іоннай імплантацыі (напрыклад, арсін, фасфін, трохфтарыд бору для легіравання) і газы для асаджэння. Для кожнага з іх неабходныя газы, узровень і тып прымальны прымешка строга вызначаны, таму што любое адхіленне можа непасрэдна ператварыцца ў дэфекты на паўправадніковы вафельны. Гэта робіць аналіз прымешак для гэтых тэхналагічныя газы абсалютна крытычны этап кантролю якасці.

Разгледзім нанясенне тонкага пласта дыяксіду крэмнія, звычайнага ізалятара ў транзістарах. Калі кісларод выкарыстоўваецца газ для гэтага працэсу змяшчае вуглевадарод прымешак, вуглярод можа быць уключаны ў аксідны пласт, пагаршаючы яго ізаляцыйныя ўласцівасці і патэнцыйна прыводзячы да паломкі прылады. Аналагічна, калі афорт газ змяшчае нечаканы прымешка, гэта можа змяніць хуткасць тручэння або селектыўнасць, што прывядзе да занадта вялікіх, занадта малых элементаў або няправільнай формы. Нават ан прымешка у ан інэртны газ падабаецца Газавы балон аргон які выкарыстоўваецца для напылення, можа быць перанесены на паверхню вафлі, што ўплывае на якасць плёнкі. Уплыў ан прымешка часта залежыць ад працэсу, што азначае ан прымешка пераносіцца за адзін крок можа быць крытычным забруджвальнік у іншым.

Гэта важнае звяно патрабуе комплекснага падыходу аналіз прымешак. Справа не толькі ў праверцы канчатковага прадукту; гэта ўключае ў сябе маніторынг сыравіны, у працэсе патокаў, і канчатковы газ этапы ачысткі. Для паўправадніковая спецыяльнасць газаў, тэхнічныя ўмовы для прымешак у паўправадніках прыкладанні часта надзвычай цесныя, рассоўваючы межы аналітычнага выяўлення. Мы цесна супрацоўнічаем з нашымі кліентамі ў паўправаднікоў і электронікі полі для разумення іх спецыф прымешка адчувальнасці да розн газы і газавыя сумесі. Такі падыход да супрацоўніцтва дапамагае гарантаваць, што спецыяльныя газы чысціні мы пастаўляем пастаянна адпавядаць высокім патрабаванням іх перадавых вытворчых працэсаў. Задача заключаецца ў выяўленні а шырокі спектр прымешак на пастаянна змяншальных узроўнях.

За межамі лабараторыі: лепшыя практыкі абыходжання з паўправадніковымі газамі высокай чысціні для прадухілення забруджвання.

Забеспячэнне чысціня электронных спецыяльных газаў не заканчваецца, калі газ пакідае нашу вытворчасць. Падтрыманне гэтага чысціня аж да месца выкарыстання ў a паўправадніковы fab патрабуе пільнай увагі да апрацоўкі, захоўвання і распаўсюджвання. Нават самая высокая чысціня газу пры няправільным абыходжанні можа быць заражана. У Huazhong Gas мы засяроджваемся не толькі на вытворчасці газы высокай чысціні але таксама кансультаваць нашых кліентаў аб перадавой практыцы для прадухілення ўніз па плыні забруджванне.

Асноўныя лепшыя практыкі ўключаюць:

• Выбар кампанентаў: Усе кампаненты ў сістэме падачы газу - у тым ліку газавыя балоны, рэгулятары, клапаны, трубкі і фітынгі - павінны быць выраблены з адпаведных матэрыялаў (напрыклад, з электрапаліраванай нержавеючай сталі) і быць спецыяльна ачышчаны і сертыфікаваны для звышвысокай чысціні (UHP) абслугоўванне. Выкарыстанне няправільных матэрыялаў можа прывесці да выкіду газаў прымешак або а металічныя прымешкі вымыванне ў ст паток газу.
• Цэласнасць сістэмы: Сістэма падачы газу павінна быць герметычнай. Нават малюсенькія ўцечкі могуць дапусціць атмасферу забруджвальнікі як кісларод, вільгаць і часціцы справа для ўваходжання ў сістэму, кампрамат чысціня газу. Важная рэгулярная праверка герметычнасці.
• Працэдуры ачысткі: Правільныя працэдуры ачысткі маюць вырашальнае значэнне пры кожным падключэнні або замене цыліндра. Гэта прадугледжвае прамыванне ліній а інэртны газ высокай чысціні (як аргон або азот) для выдалення любога захопленага паветра або прымешак. Частай крыніцай з'яўляецца недастатковае ачышчэнне забруджванне. Мы часта рэкамендуем аўтаматызаваныя панэлі ачысткі, каб забяспечыць паслядоўнасць.
• Спецыяльнае абсталяванне: Выкарыстанне спецыяльных рэгулятараў і ліній для канкрэтных газы або сем'яў газы можа прадухіліць перакрыжаванае заражэнне. Гэта асабліва важна пры пераключэнні паміж an інэртны газ і рэактыўны або агрэсіўны газ.
• Апрацоўка цыліндраў: Газавыя балоны трэба звяртацца асцярожна, каб пазбегнуць пашкоджання. Іх трэба захоўваць у спецыяльна адведзеных месцах з добрай вентыляцыяй, і трэба практыкаваць кіраванне запасамі "першым прыйшоў, першым выйшаў". Выкарыстоўваючы выдзеленая вільгаць і кісларод аналізатары ў крытычных кропках таксама могуць дапамагчы сачыць за любым пранікненнем гэтых агульных прымешак.

Для такіх кліентаў, як Марк Шэн, якія набываюць газы для перапродажу або выкарыстання ў вытворчасці, разуменне гэтых метадаў абыходжання з'яўляецца жыццёва важным для падтрымання якасць прадукцыі яны абяцаюць сваім кліентам. Гэта сумесная адказнасць. Мы забяспечваем сваё Вадародны балон прадукты, напрыклад, напаўняюцца і падтрымліваюцца для прадухілення прымешка але не менш важную ролю адыгрывае і сістэма канчатковага карыстальніка. Барацьба супраць прымешка гэта бесперапынныя намаганні ад вытворчасці да прымянення.

Углядаючыся ў крыштальны шар: якіх будучых інавацый мы можам чакаць у галіне выяўлення прымешак для электронных газаў?

Імкненне да ўсё вышэйшага чысціня ст электронныя газы і больш адчувальны выяўленне прымешак метады - гэта бесперапыннае падарожжа, абумоўленае няўмольным тэмпам інавацый у паўправадніковы прамысловасць. Па меры таго, як функцыі прылады ўсё больш скарачаюцца ў вобласць менш за 10 нанаметраў і з'яўляюцца новыя матэрыялы і архітэктуры (напрыклад, 3D NAND і транзістары Gate-All-Around), уздзеянне яшчэ больш слабае слядовыя прымешкі стане больш выяўленым. Гэта запатрабуе далейшага прагрэсу ў абодвух ачыстка газаў тэхналогіі і аналіз прымешак магчымасці.

Можна прадбачыць некалькі тэндэнцый:

• Ніжнія межы выяўлення: Аналітычныя метады, як ІСП-МС, газавая храматаграфія-мас-спектраметрыя (ГХ-МС) і кальцавая спектраскапія (CRDS) будуць працягваць развівацца, падштурхоўваючы межы выяўлення для больш шырокага спектр прымешак да адназначных узроўняў ppt або нават у дамен ppq. Для гэтага спатрэбяцца інавацыі ў крыніцах іёнаў, аналізатары масы і дэтэктар тэхналогіі.
• Маніторынг на месцы і ў рэжыме рэальнага часу: Расце попыт на аналітычныя сістэмы, якія могуць кантраляваць чысціня газу у рэжыме рэальнага часу, непасрэдна ў месцы выкарыстання ў паўправадніковы фаб. Гэта дазваляе неадкладна выявіць любы забруджванне падзеі або дрэйфы ў прымешка узроўняў, што забяспечвае больш хуткія карэкціруючыя дзеянні і мінімізуе страты прадукту. Ключавую ролю тут будуць гуляць мініяцюрныя датчыкі і перадавыя хемометрические алгарытмы.
• Аналіз складаных газавых сумесяў: Будучыня паўправадніковы працэсы могуць уключаць больш складаныя газавыя сумесі з некалькімі рэактыўнымі кампанентамі. Аналізуючы прымешак у такіх складаных матрыцах спатрэбяцца новыя аналітычныя стратэгіі і складаныя інструменты інтэрпрэтацыі даных. Уменне вымяраць ан прымешка у адным кампаненце без умяшання іншых будзе мець вырашальнае значэнне.
• Засяродзьцеся на «забойных» прымешках: Даследаванні будуць працягвацца для выяўлення канкрэтных прымешак у паўправадніках апрацоўкі, якія аказваюць непрапарцыйна вялікі ўплыў на прадукцыйнасць або ўраджайнасць прылады, нават на вельмі нізкіх узроўнях. Аналітычныя метады стануць больш арыентаваны на гэтых «забойцаў» прымешак.
• Аналітыка даных і штучны інтэлект: Вялізныя аб'ёмы даных, атрыманых перадавымі аналіз прымешак сістэмы будуць выкарыстоўвацца з выкарыстаннем штучнага інтэлекту і машыннага навучання для выяўлення тэндэнцый і прагназавання патэнцыялу забруджванне пытанні, і аптымізаваць ачыстка газаў працэсаў. Гэта можа дапамагчы ў праектыўным кантролі якасці, а не ў рэактыўным вырашэнні праблем.

Мы ў Huazhong Gas імкнемся заставацца ў авангардзе гэтых падзей. Мы пастаянна інвестуем у даследаванні і распрацоўкі, супрацоўнічаем з галіновымі партнёрамі і акадэмічнымі ўстановамі для развіцця навукі газ высокай чысціні вытворчасці і аналіз прымешак. Для нашых кліентаў, у тым ліку такіх, якія клапоцяцца пра якасць, як Марк Шэнь, гэта азначае надзейныя пастаўкі электронныя спецыяльныя газы якія адпавядаюць патрэбам, якія развіваюцца электроннай і паўправадніковай прамысловасці. Наш асартымент Гелій, вядомы сваёй інэртнасцю і выкарыстаннем у спецыялізаваных праграмах, таксама атрымлівае выгаду ад гэтых пашыраных аналітычных даследаванняў для забеспячэння мінімальнай прымешка ўзроўні.

Асноўныя рэчы, якія трэба памятаць:

• Электронныя спецыяльныя газы з'яўляюцца фундаментальнымі для вытворчасць паўправаднікоў, і іх чысціня не падлягае абмеркаванню.
• Нават слядовыя прымешкі, вымераная ў ppb або ppt, можа выклікаць значныя дэфекты і страту ўраджайнасці паўправадніковы прылады.
• Агульны прымешак у газах ўключаюць іншыя газы (напрыклад, O₂, H₂O), металічныя прымешкі, і часціцы справа.
• ІСП-МС з'яўляецца краевугольнай тэхналогіяй для выяўлення a шырокі спектр прымешак, асабліва металічныя прымешкі, на звышнізкіх узроўнях.
• Падтрыманне чысціня газу патрабуе дбайнай апрацоўкі і цэласнасці сістэмы ад газавы балон да кропкі выкарыстання, каб прадухіліць забруджванне.
• Будучыня будзе бачыць яшчэ ніжэй межы выяўлення, маніторынг у рэжыме рэальнага часу і кіруецца штучным інтэлектам аналіз прымешак для электронны клас газы.
• Кантроль кожнага патэнцыялу прымешка мае жыццёва важнае значэнне для забеспячэння якасць прадукцыі і надзейнасць сучаснага электронікі.