La duonkondukta industrio, kiel la kerno de moderna teknologia evoluo, implikas multajn altprecizajn kaj altpurajn gasojn en sia produktada procezo. Specialaj gasoj por duonkonduktaĵoj rilatas al gasoj kiuj ludas ŝlosilan rolon en semikonduktaĵmaterialproduktado, pecetproduktado, maldikfilma demetado, akvaforto, kaj aliaj procezoj. Tiuj gasoj devas renkonti striktajn postulojn por pureco, stabileco, kaj preciza kontrolo de la reagprocezoj. Ĉi tiu artikolo enkondukos plurajn oftajn specialajn gasojn uzitajn en duonkonduktaĵoj kaj diskutos iliajn rolojn en la semikonduktaĵproduktadprocezo.

1. Hidrogeno (H₂)

Hidrogeno estas vaste uzata en semikonduktaĵproduktado, precipe en kemia vapordemetado (CVD) kaj reduktaj reagoj. En CVD, hidrogeno ofte estas miksita kun aliaj gasoj por kreskigi maldikaj filmoj, kiel ekzemple siliciaj filmoj. Hidrogeno ankaŭ funkcias kiel reduktanta agento en metaldemetado kaj oksidaj forigoprocezoj. Aldone, hidrogeno estas uzata en purigado kaj traktado de duonkonduktaĵoj por efike forigi surfacajn poluaĵojn kaj plibonigi la kvaliton de la blatoj.

2. Nitrogeno (N₂)

Nitrogeno, inerta gaso, estas plejparte uzita por disponigi senoksigenan medion en semikonduktaĵproduktado. Ĝi estas ofte uzata en ekipaĵpurigado, malvarmigaj procezoj, kaj kiel diluaĵo en reakciaj atmosferoj. En vapordemetado kaj akvafortaj procezoj, nitrogeno ofte estas miksita kun aliaj gasoj por stabiligi reagkondiĉojn kaj kontroli la reagrapidecon. Nitrogeno ankaŭ estas uzata por subpremi oksigenadon, protektante sentemajn materialojn de oksigenada damaĝo.

3. Oksigeno (O₂)

Oksigeno ludas decidan rolon en la semikonduktaĵindustrio, precipe en oksigenadprocezoj. En la formado de silicia dioksida tavolo sur la surfaco de siliciaj oblatoj, oksigeno estas esenca. Enkondukante oksigenon, unuforma oksidtavolo formiĝas sur la silicia surfaco, kio estas esenca por elektra rendimento kaj aparato-stabileco. Oksigeno ankaŭ estas uzita en purigado kaj akvafortaj procezoj, reagante kun aliaj kemiaj gasoj por formi oksidojn aŭ forigi certajn metalfilmojn.

4. Karbontetrafluorido (CF₄)

Karbontetrafluorido estas vaste uzita en akvafortaj procezoj. En semikonduktaĵakvaforto, CF₄ estas miksita kun aliaj gasoj por efike forigi maldikajn filmojn el silicio, silicionitruro, metalo, kaj aliaj materialoj. Kiam CF₄ kombinas kun fluoro, ĝi formas fluoridojn, kiuj havas fortan reagemon kaj povas efike gravuri la celmaterialon. Tiu gaso estas decida por alt-precizeca padronakvaforto en integra cirkvitoproduktado.

5. Hidrogena Klorido (HCl)

Hidrogenklorida gaso estas ĉefe utiligita kiel akvaforta gaso, precipe en la akvaforto de metalmaterialoj. Ĝi reagas kun metalaj filmoj por formi kloridojn, permesante al la metalaj tavoloj esti forigitaj. Ĉi tiu procezo estas vaste uzata en la strukturizado de maldikaj metalaj filmoj, certigante la precizecon de la pecetaj strukturoj.

6. Nitrogena trifluorido (NF₃)

Nitrogentrifluorido estas ĉefe uzata por purigi deponajn restaĵojn en plasmo-akvaforta ekipaĵo. En plasma akvafortprocezoj, NF₃ reagas kun deponitaj materialoj (kiel ekzemple siliciofluoridoj) por formi facile forpreneblajn fluoridojn. Ĉi tiu gaso estas tre efika en la purigadprocezo, helpante konservi la purecon de akvaforta ekipaĵo kaj plibonigi la precizecon kaj efikecon de produktadaj procezoj.

7. Silano (SiH₄)

Silano estas ofte uzita gaso en kemia vapordemetado (CVD), precipe por deponado de siliciaj maldikaj filmoj. Silano putriĝas ĉe altaj temperaturoj por formi siliciajn filmojn sur la substratsurfaco, kio estas decida en semikonduktaĵproduktado. Ĝustigante la fluon de silano kaj reakcikondiĉojn, la depona indico kaj filmkvalito povas esti precize kontrolitaj.

8. Bora trifluorido (BF₃)

Bortrifluorido estas grava dopa gaso, tipe uzita en la bordopa procezo en semikonduktaĵproduktado. Ĝi estas uzata por ĝustigi la elektrajn trajtojn de la kristalo per reago kun la silicia substrato por formi la deziratan dopan tavolon. La boro-dopa procezo estas esenca por kreado de P-specaj semikonduktaĵoj, kaj BF₃-gaso ludas kritikan rolon en tiu procezo.

9. Sulfura Heksafluorido (SF₆)

Sulfura heksafluorido estas ĉefe uzata en duonkonduktaĵaj akvafortaj procezoj, precipe en alt-precizeca akvaforto. Pro ĝiaj altaj elektraj izolaj propraĵoj kaj kemia stabileco, SF₆ povas esti kombinita kun aliaj gasoj por precize forigi materialajn filmojn kaj certigi precizajn ŝablonojn. Ĝi ankaŭ estas vaste uzata en jona akvaforto, efike forigante nedeziratajn metalajn filmojn.

Konkludo

Specialaj gasoj por duonkonduktaĵoj ludas neanstataŭigeblan rolon en la fabrikado de integraj cirkvitoj. Ĉar teknologio daŭre progresas, la postulo je pli alta pureco kaj rendimento de ĉi tiuj gasoj pliiĝas, instigante provizantojn konstante optimumigi la kvaliton kaj specojn de gasoj. En la estonteco, la duonkondukta industrio daŭre dependos de ĉi tiuj specialaj gasoj por subteni la produktadon de venontgeneraciaj blatoj kaj teknologiaj novigoj. Tial, kompreni kaj apliki semikonduktaĵajn specialajn gasojn estos kritika por stiri la kontinuan disvolviĝon de la semikonduktaĵa industrio.