Ụwa nke oge a na-agba ọsọ na ibe. Site na ekwentị dị n'akpa gị ruo na usoro nduzi na injinia ikuku, obere ngwaọrụ semiconductor bụ dike a na-agụghị nke oge dijitalụ. Mana gịnị bụ dike n'azụ dike? Ọ bụ ụwa a na-adịghị ahụ anya, nke na-adịkarị agbanwe agbanwe nke ikuku pụrụ iche. Kpọmkwem, kemịkalụ fluorine na-arụ ọrụ dị mkpa na mmepụta semiconductor usoro na-enweghị ike dochie ya.

Ọ bụrụ na ị na-ejikwa ụdọ ọkọnọ ma ọ bụ na-ahụ maka ịdịmma ngwaahịa na a semiconductor foundry, ị maara na oke maka njehie bụ efu. Otu ọnyà dị na mmiri ma ọ bụ ihe na-adịghị ahụkebe nwere ike imebi ọsọ mmepụta nke ọtụtụ nde dollar. Isiokwu a na-amaba miri n'ime ọrụ nke nwere fluorine gas-ihe mere anyị ji eji ha, kemịkalụ a kapịrị ọnụ nke na-eme ka ha dị irè, yana mkpa dị oke mkpa nke nkwụsi ike na ịdị ọcha dị n'usoro ọkọnọ. Anyị ga-enyocha otú ndị a elu-ọcha gas na-eji na ihe ozo na ntinye ntinye, na ihe kpatara ị nweta ha site na onye mmekọ a pụrụ ịdabere na ya bụ mkpebi kachasị mkpa ị nwere ike ime n'afọ a.

Kedu ihe kpatara ụlọ ọrụ semiconductor ji dabere na gas nwere fluorine?

Iji ghọta ụlọ ọrụ semiconductor, ị ga-ele anya na tebụl oge. Silicon bụ akwa akwa, mana fluorine bụ ahịhịa. Nke mmepụta nke semiconductor usoro na-agụnye iwu n'ígwé nke ihe wee họrọ ya wepụ ha ka ịmepụta sekit. A na-akpọ usoro iwepụ a etching.

Fluorine bụ ihe kacha electronegative element. Na mfe okwu, ọ bụ incredibly agụụ maka electrons. Mgbe anyị ewebata fluorine gas ma ọ bụ ogige fluorinated N'ime ụlọ plasma, atom fluorine na-emeghachi omume ike na silicon na silicon dioxide. Mmeghachi omume kemịkalụ a na-atụgharị silicon siri ike ka ọ bụrụ gas na-agbanwe agbanwe (dị ka silicon tetrafluoride) nke enwere ike ịgbapụ ngwa ngwa. Na-enweghị mmeghachi omume kemịkalụ a, anyị enweghị ike ịmepụta trenches na oghere kọntaktị achọrọ maka ọgbara ọhụrụ ngwa eletrọnịkị.

N'ime nrụpụta oke olu, ọsọ na nkenke bụ ihe niile. Gasị ndị nwere fluorine nye ọnụ ọgụgụ etch dị elu dị mkpa iji nọgide na-ebupụta ya, ebe ị na-enyekwa nhọrọ iji bechapụ otu ihe na-emebighị oyi akwa dị n'okpuru ya. Ọ bụ a siri itule omume nke kemistri na physics.

Kedu ihe na-eme kemịkalụ fluorine pụrụ iche maka etching dị elu?

Ị nwere ike ịjụ, gịnị kpatara na ị gaghị eji chlorine ma ọ bụ bromine? Anyị na-eme, maka ụfọdụ n'ígwé. Agbanyeghị, kemịkalụ fluorine na-enye uru pụrụ iche mgbe etching ihe ndị dabeere na silicon. Njikọ dị n'etiti silicon na fluorine siri ike nke ukwuu. Mgbe nwere fluorine plasma na-adaba na wafer, mmeghachi omume ahụ bụ exothermic na mberede.

Ime anwansi na-eme na plasma. Na a usoro semiconductor ụlọ, anyị na-etinye ike dị elu na gas kwụsiri ike dị ka Carbon Tetrafluoride (CF4) ma ọ bụ Sulfur Hexafluoride (SF6). Nke a na-agbaji gas iche, na-ahapụ reactive fluorine radicals. Ndị a radicals ọgụ n'elu nke wafer.

"Ikike nke ihe ozo na-akọwa arụmọrụ nke mgbawa. Ọ bụrụ na ịdị ọcha gas gị na-agbanwe, ọnụego etch gị na-agbanwe, mkpụrụ gị na-akụkwa akụ.

Nke a na-eduga n'echiche nke anisotropic etching-egbutu ogologo na-erighi nri n'akụkụ. Site na ịgwakọta fluorine na ndị ọzọ usoro gas, ndị injinia nwere ike ijikwa profaịlụ nke trenchi ahụ nke ọma. Ikike a dị mkpa ka anyị na-aga na oghere ndị pere mpe (7nm, 5nm na n'okpuru), ebe ọbụlagodi nanometer nke ntụgharị bụ ọdịda.

Kedu ka gas na-emepụta semiconductor si eme usoro etch dị elu?

Etch usoro bụ ngwá ọrụ ọkpụkpụ nke fabs. Enwere ụdị isi abụọ: mmiri mmiri etch (iji kemịkalụ mmiri mmiri dị ka hydrogen fluoride) na etch akọrọ (iji plasma). Oge a elu semiconductor ọnụ ọnụ na-adabere naanị na etching plasma akọrọ n'ihi na ọ bụ nke ziri ezi.

Na-ahụkarị plasma etching usoro, a gas fluorinated ewebata. Ka anyị leba anya n'ụdị eji eme ihe:

• Carbon Tetrafluoride (CF4): Ihe eji arụ ọrụ oxide etching.
• Octafluorocyclobutane (C4F8): A na-eji ya na-etinye ihe mkpuchi polymer n'akụkụ akụkụ nke trenchi ahụ, na-echebe ha mgbe ala dị n'ime ya.
• Sulfur Hexafluoride (SF6): Mara maka oke ngwa ngwa silicon etching ọnụego.

Mmekọrịta dị n'etiti plasma na nke mkpụrụ dị mgbagwoju anya. Ọ na-agụnye bọmbụ anụ ahụ site na ion na mmeghachi omume kemịkal site na radicals. Nke semiconductor n'ichepụta akụrụngwa ga-achịkwa nke ọma nfe, nrụgide na ngwakọta nke ikuku ndị a. Ọ bụrụ na ọpụrụiche gas nwere adịghị ọcha dị ka mmiri mmiri, ọ nwere ike ịmepụta hydrofluoric acid n'ime ahịrị nnyefe ma ọ bụ ụlọ, na-akpata corrosion na ntụpọ ntụpọ.

Kedu ihe kpatara Nitrogen Trifluoride bụ eze nke ụlọ ihicha ngwa?

Mgbe etching na nhicha na-aga n'aka, ihicha ngwá ọrụ mmepụta ihe dị oke mkpa dị ka nhazi wafer. N'oge Ntụsa mmiri kemịkalụ (CVD), a na-edobe ihe dị ka silicon ma ọ bụ tungsten na wafer. Otú ọ dị, ihe ndị a na-ekpuchikwa mgbidi nke ụlọ ahụ. Ọ bụrụ na ihe fọdụrụ a na-ewuli elu, ọ na-apụ apụ wee daba na wafers, na-ebute ntụpọ.

Banye Nitrogen Trifluoride (NF3).

Ọtụtụ afọ gara aga, ụlọ ọrụ na-eji griin haus fluorine gas dị ka C2F6 maka nhicha ụlọ. Agbanyeghị, NF3 abụrụla ọkọlọtọ maka usoro nhicha ụlọ n'ihi oke arụmọrụ ya. Mgbe agbajiri n'ime ebe dịpụrụ adịpụ plasma, NF3 na-emepụta nnukwu ego fluorine atọm. Atọm ndị a na-ehichapụ mgbidi ụlọ dị ọcha, na-atụgharị ihe ndị siri ike ka ọ bụrụ gas nke a na-awụpụ.

Nitrogen Trifluoride a na-ahọrọ ya n'ihi na ọ nwere ọnụ ọgụgụ ojiji dị elu (ọtụtụ n'ime gas na-eji n'ezie) yana ihe ọkụkụ dị ala ma e jiri ya tụnyere ndị okenye. ndị na-ehicha ihe. Maka onye na-ahụ maka ihe owuwu, nke a pụtara obere oge maka ndozi yana ntinye ngwa ngwa.

Kedu ihe ngwakọta fluorinated dị mkpa maka nrụpụta oke dị elu?

Nke semiconductor ọkọnọ yinye na-adabere na nkata nke kpọmkwem gas nwere fluorine. Nke ọ bụla nwere “ntụgharị uche” ma ọ bụ ngwa. Na Jiangsu Huazhong Gas, anyị na-ahụ nnukwu ọchịchọ maka ihe ndị a:

Ndị a ogige fluorinated bụ ọbara ndu nke nrụpụta oke olu. Na-enweghị isi iyi nke ndị a gas na semiconductor mmepụta, ahịrị kwụsị. Ọ dị mfe otú ahụ. Nke a bụ ihe mere ndị njikwa ịzụrụ ihe dị ka Eric Miller ji na-eleba anya mgbe niile njikọ mbunye maka disruptions.

Kedu ihe kpatara gas dị oke ọcha ji bụrụ ọkpụkpụ azụ nke mkpụrụ semiconductor?

Enweghị m ike imesi ya ike nke ọma: ịdị ọcha bụ ihe niile.

Mgbe anyị na-ekwu banyere elu-ọcha gas, anyị anaghị ekwu maka "ọkwa ụlọ ọrụ" eji maka ịgbado ọkụ. Anyị na-ekwu maka ịdị ọcha 5N (99.999%) ma ọ bụ 6N (99.9999%).

Gịnị kpatara? N'ihi na a ngwaọrụ semiconductor nwere atụmatụ tụrụ na nanometers. Otu molekul nke adịghị ọcha ọla ma ọ bụ ọnụọgụ mmiri (H2O) nwere ike ime ka obere sekit ma ọ bụ gbochie oyi akwa ịrapara.

• Mmiri: Na-emeghachi omume na fluorine iji mepụta HF, nke na-emebi usoro nnyefe gas.
• Oxygen: Oxidizes silicon na-enweghị nchịkwa.
• Ọla dị arọ: Ebibie akụrụngwa eletriki nke transistor.

Dị ka a soplaya, anyị ọrụ bụ ịhụ na ndị Xenon dị ọcha ma ọ bụ Nitrous oxide nke eletrọnịkị ị na-enweta ihe siri ike ụkpụrụ ụlọ ọrụ. Anyị na-eji chromatography gas dị elu chọpụta Chọpụta adịghị ọcha gbadara akụkụ kwa ijeri (ppb). Maka onye zụrụ, ịhụ Asambodo Analysis (COA) abụghị naanị akwụkwọ; ọ bụ nkwa na ha mmepụta nke semiconductor agaghị eche ihu mkpọka mkpụrụ osisi dị egwu ihu.

Kedu ka ụlọ ọrụ ahụ si ejikwa ikuku griin haus na GWP?

Enwere enyí n'ime ụlọ: gburugburu ebe obibi. Ọtụtụ gas fluorinated nwee oke Enwere ike ime okpomoku zuru ụwa ọnụ (GWP). Dịka ọmụmaatụ, Sulfur Hexafluoride (SF6) bụ otu n'ime ndị kacha ike griin haus gas mara mmadụ, na GWP ọtụtụ puku ugboro dị elu karịa CO2.

Nke ụlọ ọrụ mmepụta ihe semiconductor nọ n'okpuru nnukwu nrụgide iji belata akara ụkwụ carbon ya. Nke a butere nnukwu mgbanwe abụọ:

1. Mbelata: Akpụkpọ anụ na-etinye nnukwu "igbe ọkụ" ma ọ bụ ihe nchacha n'ahịrị iyuzucha ha. Sistemụ ndị a na-agbaji ihe ndị na-enweghị mmeghachi omume ikuku griin haus tupu a tọhapụrụ ya na ikuku.
2. Ngbanwe: Ndị nchọpụta na-achọ ihe ọzọ ihe ozo gas nwere obere GWP. Agbanyeghị, ịchọta molecule na-arụ ọrụ yana C4F8 ma ọ bụ SF6 na-enweghị mmetụta gburugburu ebe obibi siri ike na kemịkalụ.

Nitrogen Trifluoride bụ nzọụkwụ n'ụzọ ziri ezi maka ihicha n'ihi na ọ na-akụda n'ụzọ dị mfe karịa PFC ndị meworo agadi, na-ebute obere mkpokọta mgbapụta ma ọ bụrụ na usoro nkwụsị na-arụ ọrụ nke ọma. Na-ebelata ikuku ikuku griin haus abụghịzi naanị mmegharị PR; Ọ bụ usoro iwu chọrọ na EU na US.

Chain ọkọnọ semiconductor ọ dị mfe na ụkọ gas pụrụ iche?

Ọ bụrụ na afọ ole na ole gara aga kụziiri anyị ihe ọ bụla, ọ bụ na njikọ mbunye adịghị emebi emebi. Ndị na-emepụta semiconductor echewo ụkọ ihe niile ihu site na neon ruo fluoropolymers.

The ọkọnọ nke fluorine gas na usoro ya dabere na Ngwuputa nke fluorspar (calcium fluoride). China bụ isi iyi nke akụrụngwa a zuru ụwa ọnụ. Mgbe esemokwu geopolitical bilitere ma ọ bụ ụzọ ngwa ngwa mechiri, nnweta nke ndị a dị oke mkpa usoro gas dara, ọnụ ahịa rịkwa elu.

Maka onye na-azụ ahịa dị ka Eric, egwu nke "Force Majeure" dị adị. Iji belata nke a, ụlọ ọrụ ndị nwere ọgụgụ isi na-agbanwe ndị na-ebubata ha. Ha na-achọ ndị mmekọ nwere nke ha iso-tankị ma guzobe netwọk ngwa ngwa. Ntụkwasị obi na ngwa ngwa dị nnọọ mkpa dị ka ịdị ọcha nke gas. Ị nwere ike nweta ihe kacha ọcha C4F8 gas na ụwa, ma ọ bụrụ na ọ na-arapara n'ọdụ ụgbọ mmiri, ọ baghị uru na fab.

Kedu ihe bụ usoro nchekwa maka ijikwa hydrogen Fluoride na ihe ndị ọzọ na-egbu egbu?

Nchekwa bụ isi ụlọ ọrụ anyị. Ọtụtụ nwere fluorine gas na-egbu egbu, asphyxiants, ma ọ bụ na-emeghachi omume nke ukwuu. Hydrogen Fluoride (HF), nke a na-ejikarị na mmiri etch ma ọ bụ emepụtara dị ka ihe na-emepụta, dị ize ndụ karịsịa. Ọ na-abanye n'ime akpụkpọ ahụ wee wakpo usoro ọkpụkpụ.

Ijikwa ihe ndị a chọrọ ọzụzụ siri ike na akụrụngwa pụrụ iche.

• Silinder: Ga-enwerịrị asambodo DOT/ISO yana a na-enyocha ya mgbe niile maka mmebi ime ụlọ.
• Valves: A na-eji valvụ diaphragm mee ihe iji gbochie nsị.
• Ihe mmetụta: Semiconductor fabs kpuchiri ya na ihe mmetụta nchọpụta gas nke na-ebute mkpu na ntakịrị ntapu.

Mgbe anyị na-ejupụta cylinder Nitrous oxide nke eletrọnịkị ma ọ bụ ihe na-egbu egbu, anyị na-ewere ya dị ka ngwa agha ebujuru. Anyị na-ahụ na cylinder ahụ na-egbuke egbuke n'ime ya iji gbochie ihe ndị na-emepụta ihe na valvụ ahụ na-ekpuchi ma mechie ya. Maka ndị ahịa anyị, ịmara na gas na-ebu ma ọ bụ etchant rutere na nchekwa, nkwakọ ngwaahịa kwekọrọ bụ nnukwu enyemaka.

Kedu ihe dị n'ihu maka ihe eji eme ihe na usoro mmepụta semiconductor?

Nke mmepụta semiconductor map ụzọ na-akpa ike. Ka ibe na-aga n'ụdị 3D dị ka transistors Gate-All-Around (GAA), mgbagwoju anya nke etching na nhicha na-abawanye. Anyị na-ahụ ihe a na-achọ maka ihe dị egwu karị gas fluorinated ngwakọta nke nwere ike ichikota oghere miri emi, dị warara nwere nkenke atọm.

Atomic Layer Etching (ALE) bụ usoro na-apụta nke na-ewepụ ihe otu oyi akwa atomic n'otu oge. Nke a chọrọ usoro onunu ogwu nke puru iche gas na-emeghachi omume. Ọzọkwa, ntinye maka imepụta "acha akwụkwọ ndụ akwụkwọ ndụ" nwere ike ime ka nnabata nke ọhụrụ kemịkalụ fluorine na-enye otu arụmọrụ na ala GWP.

Ọdịnihu bụ nke ndị nwere ike ịmegharị ma gas synthesis na ọcha. Dị ka ihe semiconductor evolve, gas ndị a na-eji na-akpụzi ha ga-amalitekwa.

Isi ihe eji eme ihe

• Fluorine dị mkpa: Chemistry fluorine bụ isi ihe na-enyere aka ihe ozo na dị ọcha na-abata mmepụta semiconductor.
• Ịdị ọcha bụ Eze: Ịdị ọcha dị elu (6N) bụ enweghị nkwekọrịta iji gbochie ntụpọ ma hụ usoro kwụsie ike.
• Gases dị iche iche: Gas dị iche iche dị ka CF4, SF6, na Nitrogen Trifluoride na-eje ozi kpọmkwem na imepụta ihe.
• Mmetụta gburugburu: Ijikwa ikuku ikuku griin haus na mbelata bụ ihe ịma aka ụlọ ọrụ dị egwu.
• Nchekwa ọkọnọ: Nke siri ike njikọ mbunye na ndị mmekọ a pụrụ ịdabere na ya dị mkpa iji zere nkwụsị mmepụta.

Na Jiangsu Huazhong Gas, anyị na-aghọta ihe ịma aka ndị a n'ihi na anyị na-ebi ha kwa ụbọchị. Ma ị chọrọ Xenon dị ọcha maka usoro etch ọhụrụ gị ma ọ bụ nnyefe a pụrụ ịdabere na ya nke gas ụlọ ọrụ mmepụta ihe, anyị nọ ebe a iji kwado teknụzụ na-ewuli ọdịnihu.