ʻO ka wai argon maʻemaʻe kiʻekiʻe i ka hana semiconductor a me kahi alakaʻi kūʻai
Me ka hoʻomohala wikiwiki o ka ʻoihana semiconductor honua, ua komo piha nā kaʻina hana chip i ka manawa nanometer. Ma kēia kaʻina hana kikoʻī loa, hiki i ka loli ʻana o ke kaiapuni a i ʻole nā mea haumia ke alakaʻi i ka ʻohi ʻana o kahi ʻāpana wafers. No laila, ʻo nā kinoea uila kūikawā a me nā kinoea ʻoihana maʻemaʻe kiʻekiʻe e pāʻani i kahi hana hiki ʻole ke hoʻololi. Iwaena o lakou, argon wai maʻemaʻe kiʻekiʻe ua lilo ia i kī nui e pono ai i nā hana o kēlā me kēia lā o nā mea hana semiconductor ma muli o kona ʻano kemika hope loa a me nā waiwai kino maikaʻi loa.
E nānā hohonu kēia ʻatikala i nā noi kumu o ka argon wai i nā kaʻina hana chip a hāʻawi i kahi alakaʻi alakaʻi kūʻai ʻoihana no nā hui kaulahao lako ʻoihana.
Nā noi kumu: No ke aha e hiki ʻole ai ke hoʻokaʻawale ʻia ʻo Liquid Argon mai Semiconductor Manufacturing?
Ma ke kaʻina hana semiconductor Front-End-of-Line (FEOL), hoʻohana mua ʻia ka argon wai no nā semiconductor i nā pae kumu e hoʻoholo ai i ka hopena o ka huahana:
- Hoʻopaʻa mahu kino (PVD) / Sputtering: ʻO ke kinoea argon ultra-maʻemaʻe, i hoʻokumu ʻia e ka gasification o ka argon wai, ʻo ia ke kinoea hana nui loa i nā kaʻina hana sputtering PVD. I loko o ke keʻena maloʻo, hoʻolalelale ʻia nā ion argon e kahi māla uila e hoʻopā i ka mea i hoʻopaʻa ʻia, e hoʻoneʻe ana i nā ʻātoma i hoʻopaʻa ʻia a waiho pololei ma ka ʻili wafer e hana i kahi kiʻiʻoniʻoni metala. ʻO ka maʻemaʻe kiʻekiʻe kahi mea e pono ai e hōʻoia i ka paʻa a me ka paʻa uila o ke kiʻi.
- Palekana Palekana Palekana Loa: I ka wā o ka huki ʻana o ka silicon monocrystalline (e like me ke kaʻina Czochralski) a me nā kaʻina hana annealing kiʻekiʻe, hiki ke hana maʻalahi ke silika me ka oxygen i nā wela kiʻekiʻe. No laila, pono e hoʻokomo mau ʻia ke kinoea argon e hoʻololi i ka ea, e hāʻawi ana i kahi kaiapuni inert loa i hoʻokaʻawale ʻia mai ka oxygen a me ka wai, a laila e hōʻoiaʻiʻo ai i ka ulu maikaʻi ʻana o ka lattice crystal crystal.
- Cryogenics a me Wafer Cleaning Technology: Ma nā kaʻina hana holomua e like me Extreme Ultraviolet (EUV) lithography, hoʻohana ʻia nā hiʻohiʻona ultra-haʻahaʻa o ka wai argon (kahi paila -186°C) i kekahi manawa i nā ʻōnaehana hoʻoluʻu o nā mea hana pololei. I ka manawa like, hoʻohana pū ʻia ka ʻenehana argon aerosol no ka hoʻomaʻemaʻe kino kino nanometer-scale ma nā ʻaoʻao wafer, kahi hiki ke hoʻoneʻe ʻole i nā mea ʻāpana minuke.
Hoʻoholo ka maikaʻi i ka hua: nā kūlana koʻikoʻi o ke kiʻekiʻe-maʻemaʻe Liquid Argon
He koʻikoʻi loa nā koi o ka ʻoihana semiconductor no nā mea maka. ʻO ka argon wai wai maʻamau maʻamau e pono e hōʻea i ka maʻemaʻe o 99.9% a i ʻole 99.99%, akā mamao loa kēia mai ka hoʻokō ʻana i nā pono o ka hana chip. No ka mea argon wai maʻemaʻe kiʻekiʻe kūpono, ʻo ka maʻemaʻe o ka pae kumu maʻamau e koi ʻia e hiki i 99.999% (5N), a i nā nodes holomua, pono ia e hiki i 99.9999% (6N) a i ʻole.
ʻO ka mea koʻikoʻi ka mālama ʻana i ka haumia. Pono e mālama pono ʻia ka ʻike o ka oxygen, nitrogen, moisture, total hydrocarbons (THC), a me trace metal ions ma ka pae ppb (mau ʻāpana i ka piliona) a i ʻole ppt (mau ʻāpana per trillion) pae. ʻOiai ke hui pū ʻia ka nui o nā mea haumia i loko o ka pipeline kinoea, e hana ia i nā micro-defects ma ka ʻili wafer, e hoʻoulu ai i nā pōkole pōkole a i ʻole nā leakage o kēia manawa, e huki pololei ana i ka helu hua a lawe mai i nā poho waiwai nui.
Alakaʻi Kūʻai: Pehea e loiloi ai a koho i kahi mea hoʻolako ʻoihana Liquid Argon?
Hāʻawi ʻia i ke kuleana koʻikoʻi o nā kinoea maʻemaʻe kiʻekiʻe i ka hana o nā laina hana, ʻo ka ʻimi ʻana a me ka hoʻopaʻa ʻana i kahi mea hoʻolako argon wai kūpono a hiki ke hana nui no ke kūʻai ʻana a me nā hui kaulahao hoʻolako. I ka loiloi ʻana i nā mea kūʻai aku, ʻōlelo ʻia e kālele i nā ʻano ʻekolu:
ʻO ka mana koʻikoʻi maikaʻi a me nā hiki ke hoʻāʻo: Pono e hoʻolako ʻia nā mea hoʻolako maikaʻi me nā lako loiloi trace kiʻekiʻe e like me Gas Chromatographs (GC) a me Mass Spectrometers (MS). Pono lākou e hāʻawi i kahi kikoʻī COA (Certificate of Analysis) no kēlā me kēia pūʻulu e hōʻoia i ka paʻa pono o ka maʻemaʻe ma waena o nā hoʻopuka.
ʻO ke kūpaʻa paʻa o ka Chain Supply a me ka hoʻouna ʻana: Hoʻohana maʻamau ʻo Fabs i ka 24/7/365, a he kiʻekiʻe loa ke kumukūʻai o ka manawa haʻahaʻa. No laila, pono e loaʻa i nā mea hoʻolako nā mana mālama wai nui, kā lākou mau ʻauwaʻa o nā kaʻa tanker cryogenic, a me nā hoʻolālā contingency piha no ka hōʻoia ʻana i ka lako pilikia.
ʻO nā pahu kiʻekiʻe a me ka ʻenehana anti-"Secondary Contamination": ʻAʻohe mea kiʻekiʻe o ka maʻemaʻe kinoea, he mea ʻole ia inā hoʻohaumia i ka wā o ka lawe ʻana. Pono ka nānā ʻana i nā pahu mālama cryogenic o ka mea hoʻolako a me nā ʻenehana lapaʻau i loko o ka pahu tanker (e like me ka mālama ʻana i ka Electropolishing/EP), a me ka Standard Operating Procedures (SOP) no ka hoʻomaʻemaʻe ʻana i ka valve a me ka pipeline i ka wā o ka hoʻopiha ʻana a me ka hoʻololi ʻana i nā pae, e hōʻoia i ka hoʻomaʻemaʻe kiʻekiʻe hiki ke hāʻawi pololei ʻia mai ka mea kanu a hiki i ka mea kūʻai.
Hopena
Ma lalo o ka hoʻomau mau ʻana o ke kānāwai o Moore, ʻaʻole ʻo ka argon wai maʻemaʻe kiʻekiʻe he mea hoʻohana maʻamau, akā he "escort invisible" no nā kaʻina semiconductor holomua. Ka loiloi ʻepekema a me ke koʻikoʻi a koho ʻana i a mea hoʻolako argon wai me ka ikaika holoʻokoʻa e hōʻoia i ka lako kiʻekiʻe a paʻa o ka wai argon no nā semiconductor ʻo ia ka pōhaku kihi kiʻekiʻe no kēlā me kēia ʻoihana hana semiconductor e hoʻomaikaʻi i ka hopena o ka hana a lanakila i ka hoʻokūkū mākeke honua.
FAQ
Q1: Pehea ka koʻikoʻi o ka mana haumia no ka argon wai maʻemaʻe kiʻekiʻe i hoʻohana ʻia i ka hana semiconductor?
Pane: Oolea loa. ʻAʻole pono wale ka semiconductor-grade wai argon i ka maʻemaʻe holoʻokoʻa o 99.999% (5N) a i ʻole ke kiʻekiʻe, akā ʻoi aku ka koʻikoʻi, kau i nā palena paʻa i nā haumia kikoʻī. No ka laʻana, pono e mālama ʻia nā pae wai (H2O) a me ka oxygen (O2) ma lalo o 10 ppb; no 7nm a ma lalo o nā nodes holomua, pono nā mea haumia ion metala i ka mana ppt-level ('āpana per trillion).
Q2: Ke koho ʻana i kahi mea hoʻolako argon wai, pehea e pale ʻia ai ka lua i ka wā o ka lawe ʻana a me ka hoʻoili ʻana?
Pane: ʻO ke kī i ka pale ʻana i ka hoʻohaumia ʻelua aia i nā lako lako a me nā kikoʻī hana. I ka wā kūʻai, e hōʻoia inā hoʻohana ka mea hoʻolako i nā tankers cryogenic maʻemaʻe kiʻekiʻe i hoʻolaʻa ʻia i nā semiconductors (pono ka liner i loko i ka polishing kūikawā a me ka passivation). I kēia manawa, e nānā i kā lākou SOP no ka hoʻokuʻu ʻana i ka wai ma ka pūnaewele, e hōʻoia i ka hoʻomaʻemaʻe ʻana a me ka hoʻololi ʻana i ke kinoea kiʻekiʻe ma mua o ka hoʻopili ʻana i nā paipu, a ua hoʻolako ʻia nā mea nānā i ka oxygen / moisture.
Q3: He aha ka pōʻino kikoʻī e hana ai i ka wafer inā ʻaʻole kūpono ka argon wai no nā semiconductor i nā kūlana maʻemaʻe?
Pane: Inā ʻoi aku ka maʻemaʻe o ka maʻemaʻe (e like me ka hui ʻana me ka trace oxygen a i ʻole ka moisture), e hoʻoulu ʻia ka hopena o ka hoʻoneʻe ʻana o ka ʻili i manaʻo ʻole ʻia ma nā wafer silika i ka wā o ka annealing kiʻekiʻe a i ʻole ka huki aniani. I ka PVD sputtering, e hui pū nā mea haumia i loko o ke kiʻi metala i waiho ʻia, e hoʻololi i ka resistivity o ke kiʻi a me nā waiwai kino. ʻO kēia ka mea e hōʻeha pololei ai i nā pōʻino e like me nā pōkole pōkole a me nā kaapuni hāmama ma ka wafer, e hōʻemi nui ana i ka hua chip.
