Жаһандық жартылай өткізгіш өнеркәсібінің қарқынды дамуымен чиптерді өндіру процестері нанометрлік дәуірге толығымен кірді. Бұл өте дәл өндіріс процесінде қоршаған ортаның кез келген минуттық ауытқуы немесе материалдың қоспасы пластинаның бүкіл партиясын сындырып алуға әкелуі мүмкін. Сондықтан электронды арнайы газдар мен жоғары таза өнеркәсіптік газдар таптырмас рөл атқарады. Олардың ішінде, жоғары таза сұйық аргон өзінің соңғы химиялық инерттілігі мен тамаша физикалық қасиеттерінің арқасында жартылай өткізгіш фабрикалардың күнделікті жұмысында таптырмас негізгі тұтынылатын материалға айналды.

Бұл мақала сұйық аргонның чиптерді өндіру процестеріндегі негізгі қолданбаларын терең талдайды және кәсіпорынның жеткізу тізбегі командалары үшін кәсіби сатып алу нұсқаулығын береді.

Негізгі қолданбалар: Неліктен сұйық аргон жартылай өткізгіш өндірісінен ажырамайды?

Front-End-of-Line (FEOL) жартылай өткізгішті өндіру процесінде жартылай өткізгіштерге арналған сұйық аргон негізінен өнім шығымын анықтайтын келесі негізгі кезеңдерде қолданылады:

• Физикалық будың тұндыру (PVD) / шашырау: Сұйық аргонды газдандыру нәтижесінде пайда болатын ультра таза аргон газы PVD шашырату процестеріндегі ең негізгі жұмыс газы болып табылады. Вакуумдық камерада аргон иондары мақсатты материалды бомбалау үшін электр өрісі арқылы жеделдетіледі, бұл мақсатты атомдардың ығысып кетуіне және металл қабықшаны қалыптастыру үшін пластинаның бетіне біркелкі түсуіне әкеледі. Жоғары тазалық пленканың тығыздығы мен электрлік консистенциясын қамтамасыз етудің міндетті шарты болып табылады.
• 
  

• Абсолютті қауіпсіз инертті қорғаныс атмосферасы: Монокристалды кремнийдің тартылу процесі (мысалы, Чохральский процесі) және жоғары температурада жасыту процестері кезінде кремний жоғары температурада оттегімен оңай әрекеттеседі. Сондықтан, оттегі мен ылғалдан оқшауланған абсолютті инертті ортаны қамтамасыз ететін, осылайша кремний кристалдық торының тамаша өсуін қамтамасыз ететін ауаны ауыстыру үшін аргон газын үздіксіз енгізу керек.
• 
  
• Криогендік және вафельді тазалау технологиясы: Экстремалды ультракүлгін (EUV) литографиясы сияқты озық процестерде сұйық аргонның ультра төмен температуралық сипаттамалары (қайнау температурасы -186°C) кейде дәл жабдықтың салқындату жүйелеріне қолданылады. Сонымен қатар, аргон аэрозоль технологиясы вафли беттерінде нанометрлік масштабтағы физикалық микро тазалау үшін де қолданылады, ол ұсақ бөлшектерді бұзбай кетіре алады.
• 
  

Сапа өнімділікті анықтайды: жоғары таза сұйық аргонның қатаң стандарттары

Жартылай өткізгіш өнеркәсібінің шикізатқа қойылатын талаптары өте қатал. Кәдімгі өнеркәсіптік сұйық аргон әдетте тек 99,9% немесе 99,99% тазалыққа жетуі керек, бірақ бұл чип өндірісінің қажеттіліктерін қанағаттандырудан алыс. үшін білікті жоғары таза сұйық аргон, бастапқы тазалық әдетте 99,999% (5N) жету үшін талап етіледі, ал жетілдірілген түйіндерде ол тіпті 99,9999% (6N) немесе одан жоғары болуы керек.

Ең маңыздысы - ластануды бақылау. Оттегінің, азоттың, ылғалдың, жалпы көмірсутектердің (THC) және микрометалл иондарының мазмұны ppb (миллиард бөлікке) немесе тіпті ppt (триллионға бөлік) деңгейінде қатаң бақылануы керек. Газ құбырына аздаған қоспалар араласса да, ол пластинаның бетінде микро ақаулар түзеді, бұл чиптің қысқа тұйықталуын немесе токтың ағып кетуін тудырады, кірістілік жылдамдығын тікелей төмендетеді және үлкен экономикалық шығындарға әкеледі.

Сатып алу жөніндегі нұсқаулық: сұйық аргонның кәсіби жеткізушісін қалай бағалауға және таңдауға болады?

Өндірістік желілерді пайдаланудағы жоғары таза газдардың шешуші рөлін ескере отырып, толық білікті және қабілетті сұйық аргон жеткізушісін табу және қамтамасыз ету сатып алу және жеткізу тізбегі командаларының негізгі міндеті болып табылады. Әлеуетті жеткізушілерді бағалау кезінде келесі үш өлшемге назар аудару ұсынылады:

Қатаң сапаны бақылау және сынау мүмкіндіктері: Тамаша жеткізушілер газ хроматографтары (GC) және масс-спектрометрлер (MS) сияқты жоғары деңгейлі іздерді талдау жабдықтарымен жабдықталған болуы керек. Олар жеткізілімдер арасындағы тазалықтың абсолютті сәйкестігін қамтамасыз ету үшін әрбір партия үшін егжей-тегжейлі COA (талдау сертификаты) бере алуы керек.

Күшті жеткізу тізбегінің тұрақтылығы және жеткізу тұрақтылығы: Фабтар әдетте 24/7/365 жұмыс істейді және тоқтап қалу құны өте жоғары. Сондықтан жеткізушілер сұйықтықты сақтаудың ауқымды локализацияланған мүмкіндіктеріне, криогендік автоцистерналардың жеке паркіне және апаттық қамтамасыз етуді қамтамасыз ету үшін кешенді төтенше жағдайлар жоспарларына ие болуы керек.

Жетілдірілген контейнерлер және «екінші ластану» технологиясы: Газдың тазалығы қанша жоғары болса да, тасымалдау кезінде ластанса, пайдасыз. Жеткізушінің криогенді сақтау резервуарларына және танкердің ішкі қабырғасын өңдеу технологияларына (мысалы, оның Электрополировка/БӨ өңдеуден өткен-өтпегені), сондай-ақ құю және тасымалдау кезеңдерінде клапан мен құбырды тазалауға арналған Стандартты операциялық процедураларға (SOP) назар аудару керек, бұл жоғары тазалықты зауыттан тікелей тұтынушы терминалына жеткізуді қамтамасыз етеді.

Қорытынды

Мур заңының үздіксіз ілгерілеуіне сәйкес, жоғары таза сұйық аргон негізгі тұтынылатын материал ғана емес, сонымен қатар жетілдірілген жартылай өткізгіш процестер үшін «көрінбейтін эскорт» болып табылады. Ғылыми және қатаң түрде бағалау және таңдау а сұйық аргон жеткізушісі Жартылай өткізгіштерге арналған сұйық аргонның жоғары сапалы және тұрақты жеткізілуін қамтамасыз ету үшін жан-жақты күші бар жартылай өткізгіштерді шығаратын әрбір кәсіпорын үшін технологиялық өнімділікті арттыру және әлемдік нарықтағы бәсекелестікте жеңіске жету үшін негізгі тірек болып табылады.