Аммиак (NH₃)Маңызды химиялық реагент ретінде әр түрлі өнеркәсіптік салаларда кең таралған өтініштер, оның рөлі мен жартылай өткізгіш өндірісінде өте маңызды. Аммиак жартылай өткізгіш өндірісінің бірнеше кезеңдерінде, соның ішінде нитридтер, ион имплантациясы және допинг, тазарту және өңдеу процестерінің бірнеше кезеңдерінде маңызды рөл атқарады. Бұл мақалада жартылай өткізгіш өнеркәсіптегі аммиактың өтініштеріне, оның құрылыстың жұмысын жақсарту, шығындарды азайту және индустрия индустриясының дамуындағы маңызды рөлін талдайтын, сонымен қатар, оның алдында тұрған мәселелер мен болашақтағы даму үрдістерін талқылайды.

1. Аммиактың негізгі қасиеттері және химиялық әрекеті

Аммиак - бұл күшті сілтілігімен танымал азот пен сутегідан тұратын қосылыс және жалпы мөлшерде өндірістік азот тыңайтқыштар өндірісінде кездеседі. Аммиак бөлме температурасында газ ретінде бар, бірақ төмен температурада сұйылтуға болады, оны жоғары реактивті газ көзін жасайды. Жартылай өткізгіш өнеркәсібінде аммиактың химиялық қасиеттері оны бірнеше сыни процестердің, әсіресе химиялық бумен тұндыру (CVD), ион имплантациясы және тазарту жұмыстары.

Аммиак молекулалары әртүрлі металдармен, кремниймен және басқа материалдармен нитридтер мен оларды бақылайды. Бұл реакциялар қалаған жұқа қабық материалдарын құруға ғана емес, сонымен қатар материалдардың электр, жылу және механикалық қасиеттерін жақсартады, осылайша жартылай өткізгіш технологияны жетілдіру.

2. Жартылай өткізгіш өндірісінде аммиактың өтініштері

Аммиак жартылай өткізгіш өндірісінде, әсіресе келесі бағыттарда маңызды рөл атқарады:

2.1 Нитридтің жұқа қабықшаларын тұндыру

Заманауи жартылай өткізгіш өндірісінде, нитридтік жұқа қабықша, мысалы, кремний нитриді (si₃n₄), алюминий нитрид (ALN), алюминий нитрид (aln) және титан нитриді (СТН), қорғаныш қабаттары, электр оқшаулану қабаттары немесе өткізгіш материалдар ретінде кеңінен қолданылады. Осы нитридтік фильмдердің тұндыру кезінде аммиак азот көзі болып табылады.

Химиялық будың тұнбасы (CVD) - нитридті пленкамен тұндырудың ең көп таралған әдістерінің бірі. Аммиак Сильан (SIH₄) сияқты газдармен, жоғары температурада, кремний нитридті қабықтарын безендіреді және қалыптастырады. Реакция келесідей:

3SIH4 + 4NH3 → SI3N4 + 12H2

Бұл процесс кремний вафли бетіне бірыңғай кремний нитридінің қабатын қалыптастыруға әкеледі. Аммиак тұрақты азот көзін ұсынады және белгілі бір шарттармен басқа газ көздерімен реакцияны нақты бақылауға мүмкіндік береді, осылайша фильмнің сапасы, қалыңдығы және біркелкілігін басқарады.

Нитридтік фильмдерде жақсы жылу тұрақтылығы, электр оқшаулау және тотығу кедергісі бар, оларды жартылай өткізгіштер өндірісінде өте маңызды етеді. Олар интегралды схемаларда (ICS) оқшаулау қабаттары, электрод оқшаулану қабаттары, оптоэлектрондық құрылғылардағы оптикалық терезелерде кеңінен қолданылады.

2.2 Ион имплантациясы және допинг

Аммиак Жартылай өткізгіш материалдардың допинг процесінде маңызды рөл атқарады. Допинг - бұл жартылай өткізгіш құрылғыларды дайындаудағы материалдардың электр өткізгіштігін бақылау үшін қолданылатын шешуші әдіс. Аммиак, азот көзі ретінде, көбінесе басқа газдармен (мысалы, фосфин Ph of және diborane b₂h₆), кремний мен галлий арсендиі (GAAS) иондық имплантациясы арқылы азотпен бірге қолданылады.

Мысалы, азотты допинг N-Type немесе P-TypeStors жасау үшін кремнийдің электр қасиеттерін реттей алады. Тиімді азот допинг процестері кезінде аммиак допинг концентрациясының алдын-ала бақылауын қамтамасыз ететін жоғары сапалы азотты көз ұсынады. Бұл миниатюрация және өте ауқымды интеграция (VLSI) өндірісіндегі жоғары өнімді құрылғыларды өндіру үшін өте маңызды.

2.3 Тазалау және алу

Тазалау және өңдеу процестер жартылай өткізгіш өндірісіндегі құрылғылардың беткі сапасын қамтамасыз етудің кілті болып табылады. Аммиак осы процестерде, әсіресе плазмалық игеру және химиялық тазартуда кеңінен қолданылады.

Плазмалық маймен, аммиакты органикалық ластаушы заттарды, оксид қабаттарын, оксид қабаттарын және вафли бетінен шығарып алуға көмектесу үшін аммиактармен біріктіруге болады. Мысалы, аммиак оттегі (мысалы, O₃ және O₂), бұл беттік оксидтерді тиімді кетіреді және кейінгі процестерде тұрақтылықты қамтамасыз етеді.

Сонымен қатар, аммиак тазалау процестерінде еріткіш ретінде әрекет ете алады, бұл химиялық реакцияларға байланысты қалыптасады, бұл химиялық реакцияларға байланысты қалыптасады, сондықтан вафлидің жоғары тазалығын сақтайды.

3. Жартылай өткізгіш өнеркәсіптегі аммиактың артықшылықтары

Аммиак жартылай өткізгіш өндірісінде, әсіресе келесі бағыттарда бірнеше артықшылықтарды ұсынады:

3.1 Тиімді азот көзі

Аммиак - бұл азотты және таза азот көзі, ол нитридтік пленкалар мен допинг процестерін тұндыру үшін азот атомдарының тұрақты және дәл жеткізілімін қамтамасыз етеді. Бұл жартылай өткізгіш өндірісінде микро- және нано-масштабты құрылғыларды жасау үшін өте маңызды. Көптеген жағдайларда аммиак басқа азот газдарымен (азот газы немесе азот оксидтері сияқты реактивті және басқарылады).

3.2 Технологиялық процесті жақсы басқару

Аммиактың реактивтілігі оған реакция қарқыны мен пленканың қалыңдығын әр түрлі күрделі процестерде бақылауға мүмкіндік береді. Аммиактың, температураның және реакция уақытының ағынын реттеу арқылы құрылғылардың қалыңдығын, біркелкілігін және құрылымдық сипаттамаларын дәл басқаруға болады, осылайша құрылғылардың жұмысын оңтайландыруға болады.

3.3. Шығындар мен қоршаған орта туралы достық қарым-қатынас

Азотаның басқа газдарымен салыстырғанда аммиак салыстырмалы түрде төмен және азотты пайдаланудың жоғары тиімділігі жоғары, бұл оны кең көлемді жартылай өткізгіш өндіріске тиімді етеді. Сонымен қатар, аммиакты қайта өңдеу және қайта пайдалану технологиялары оның экологиялық таза болуына ықпал ете отырып, дамыған болып келеді.

4. Қауіпсіздік және экологиялық проблемалар

Жартылай өткізгіш өндірісінде маңызды рөліне қарамастан, аммиак ықтимал қауіптерді ұсынады. Бөлме температурасында аммиак - бұл газ, және сұйық түрінде, оны қолдану кезінде қатаң қауіпсіздік шараларын қажет ететін жоғары коррозиялық және улы.

1. Сақтау және тасымалдау: Аммиак ағып кетудің алдын алу үшін арнайы контейнерлер мен құбырларды қолдана отырып, төмен температура мен жоғары қысымда сақталуы керек.
2. Пайдалану қауіпсіздігі: Жартылай өткізгіш өндіріс желілеріндегі операторлар адам ағзасына апаратын аммиактың әсерін болдырмас үшін қорғаныс құралдарын, мысалы, көзілдірік, қолғап және газ маскалары сияқты қорғаныс құралдарын киюі керек.
3. Қалдық газды емдеу: Аммиакты пайдалану зиянды қалдықтарды шығаруы мүмкін, сондықтан экологиялық стандарттарға сәйкес келетін газды тазартудың тиімді жүйесі болуы керек.

Жартылай өткізгішті өндіретін процестер алға жылжуды жалғастыруда және құрылғының жоғары көрсеткіштеріне сұраныс артып келеді, бұл саладағы аммианың рөлі өсуде. Бұл әсіресе дәлдігі жоғары нано-масштабтағы интегралды тізбектерде, кванттық есептеу чиптері және қаптаманың жетілдірілген технологияларында дұрыс. Бұған қоса, экологиялық ережелер қатаңдық болғандықтан, аммиак үшін жасыл өндіріс және қайта өңдеу технологияларын дамыту саланың болашағындағы маңызды факторға айналады.

Жартылай өткізгіш өнеркәсіптегі аммиактың өтінімдері заманауи электрониканы дамыту үшін берік негіз ұсынады. Оның өндіріс тиімділігін арттырудағы, өндірістік шығындарды азайту және технологиялық инновациялаудағы оның рөлі қажет емес. Технологиялық жетістіктер ретінде аммиактың қосымшасы кеңеюді жалғастырады, жартылай өткізгіш саласына тиімділік пен экологиялық тұрақтылыққа көмектеседі.

Аммиак, маңызды химиялық реагент ретінде жартылай өткізгіш өндірісінде шешуші рөл атқарады. Бұл нитридтік фильмдердің тұндыруы, допинг және тазалау / өңдеу процестері үшін өте маңызды. Жартылай өткізгіш технологияның жалғасуымен, аммиактардың өтінімдері өсіп, технологиялық жетістіктерге айтарлықтай үлес қосады және жартылай өткізгіштер саласына айтарлықтай үлес қосады және тиімді және экологиялық таза бағытқа көмектеседі.