Semiconductor manufacturing fertrout op in grut ferskaat oan gassen, dat kin wurde yndield yn trije haadtypen: bulk gassen, spesjaliteit gassen, en etsgassen. Dizze gassen moatte fan ekstreem hege suverens wêze om fersmoarging te foarkommen, wat it delikate en komplekse fabrikaazjeproses kin ferneatigje.

Bulk gassen

Stikstof (N₂):

Rol: N₂ tsjinnet meardere doelen, ynklusyf purging proses keamers en it leverjen fan in inerte sfear tidens ferskate stadia fan semiconductor fabrikaazje.
Oanfoljende notysjes: Stikstof wurdt faak brûkt yn it ferfier en opslach fan silisiumwafels om oksidaasje te minimalisearjen. De inerte natuer soarget derfoar dat it net reagearret mei oare materialen, wêrtroch it ideaal is foar it behâld fan skjinne ferwurkingsomjouwings.

Argon (Ar):
Rol: Njonken syn belutsenens by plasmaprosessen is argon ynstruminteel yn prosessen dêr't kontroleare gaskomposysjes krúsjaal binne.
Oanfoljende notysjes: Om't it net reagearret mei de measte materialen, wurdt argon ek brûkt foar sputterjen, wat helpt by it dellizzen fan metalen of diëlektryske films wêr't oerflakken moatte wurde ûnderhâlden sûnder fersmoarging.

Helium (Hy):
Rol: De termyske eigenskippen fan Helium meitsje it ûnskatber foar it koeljen en behâld fan temperatuerkonsistinsje by reaktive prosessen.
Oanfoljende notysjes: It wurdt faak brûkt yn lasersystemen mei hege enerzjy foar litografy fanwegen syn net-reaktive aard en fermogen om it optyske paad frij te hâlden fan fersmoarging.

Wetterstof (H₂):
Rol: Behalven syn tapassing yn annealing, wetterstof helpt ek by it skjinmeitsjen fan it oerflak fan wafels en kin belutsen wurde by gemyske reaksjes tidens epitaksy.
Oanfoljende notysjes: It gebrûk fan wetterstof yn 'e ôfsetting fan tinne films soarget foar gruttere kontrôle oer dragerkonsintraasje yn halfgeleidermaterialen, en feroaret har elektryske eigenskippen signifikant.

Spesjaliteit gassen en dopants

Silaan (SiH₄):
Rol: Neist it wêzen fan in foarrinner foar silisiumdeposysje, kin silaan wurde polymerisearre yn in passivearjende film dy't elektroanyske skaaimerken ferbetteret.
Oanfoljende notysjes: Syn reaktiviteit fereasket foarsichtich ôfhanneljen fanwege feiligens soargen, benammen as mingd mei loft of soerstof.

Ammoniak (NH₃):
Rol: Njonken it produsearjen fan nitridefilms is ammoniak wichtich by it produsearjen fan passivaasjelagen dy't de betrouberens fan halfgeleiderapparaten ferbetterje.
Oanfoljende notysjes: It kin belutsen wurde by prosessen dy't stikstofynkorporaasje yn silisium fereaskje, it ferbetterjen fan elektroanyske eigenskippen.

Fosfine (PH₃), Arsine (AsH₃), en Diborane (B₂H₆):
Rol: Dizze gassen binne net allinich essensjeel foar doping, mar binne ek kritysk foar it berikken fan de winske elektryske eigenskippen yn avansearre semiconductor-apparaten.
Oanfoljende notysjes: Harren toxiciteit fereasket strikte feiligensprotokollen en monitorsystemen yn fabrikaazjeomjouwings om gefaren te ferminderjen.

Ets- en reinigingsgassen

Fluorkoalstoffen (CF₄, SF₆):
Rol: Dizze gassen wurde brûkt yn droege etsprosessen, dy't hege presyzje biede yn ferliking mei wiete etsmetoaden.
Oanfoljende notysjes: CF₄ en SF₆ binne wichtich fanwegen har fermogen om silisium-basearre materialen effisjint te etsen, wêrtroch fyn patroanresolúsje kritysk is yn moderne mikro-elektroanika.

Chloor (Cl₂) en Hydrogenfluoride (HF):
Rol: Chlor biedt agressive etsmooglikheden, foaral foar metalen, wylst HF krúsjaal is foar it fuortheljen fan silisiumdioxide.
Oanfoljende notysjes: De kombinaasje fan dizze gassen soarget foar effektive laachferwidering tidens ferskate fabrykaasjestadia, en soarget foar skjinne oerflakken foar folgjende ferwurkingsstappen.

Nitrogen Trifluoride (NF₃):
Rol: NF₃ is pivotal foar miljeu-skjinmeitsjen yn CVD-systemen, en reagearret mei kontaminanten om optimale prestaasjes te behâlden.
Oanfoljende notysjes: Nettsjinsteande soargen oer syn potinsjeel foar broeikasgassen, makket de effisjinsje fan NF₃ yn skjinmeitsjen it in foarkarskeuze yn in protte fabriken, hoewol it gebrûk foarsichtich miljeu-beskôging fereasket.

Oxygen (O₂):
Rol: De oksidaasjeprosessen fasilitearre troch soerstof kinne essensjele isolearjende lagen meitsje yn semiconductorstruktueren.
Oanfoljende notysjes: Oxygen's rol by it ferbetterjen fan de oksidaasje fan silisium om SiO₂-lagen te foarmjen is kritysk foar isolaasje en beskerming fan circuitkomponinten.

Opkommende gassen yn Semiconductor Manufacturing

Neist de hjirboppe neamde tradisjonele gassen krije oare gassen oandacht yn it produksjeproses fan healgelearden, ynklusyf:

Koalstofdiokside (CO₂): Wurdt brûkt yn guon applikaasjes foar skjinmeitsjen en etsen, benammen dy mei avansearre materialen.

Silisiumdiokside (SiO₂): Hoewol gjin gas ûnder standertbetingsten, wurde ferdampte foarmen fan silisiumdioxide brûkt yn bepaalde ôfsettingsprosessen.

Miljeu oerwagings

De semiconductorsektor is hieltyd mear rjochte op it ferminderjen fan de miljeu-ynfloed ferbûn mei it brûken fan ferskate gassen, benammen dyjingen dy't krêftige broeikasgassen binne. Dit hat laat ta de ûntwikkeling fan avansearre gasbehearsystemen en it ferkennen fan alternative gassen dy't ferlykbere foardielen kinne leverje mei in legere miljeufootprint.

Konklúzje

De gassen brûkt yn semiconductor fabrikaazje spylje in krityske rol by it garandearjen fan de krektens en effisjinsje fan de fabrication prosessen. As technology foarútgong, stribbet de semiconductor-yndustry kontinu nei ferbetteringen yn gassuverens en -behear, wylst se ek feiligens- en miljeuproblemen oanpakke dy't ferbûn binne mei har gebrûk.