Қазіргі заманғы технологиялар әлемінде жартылай өткізгіш патша. Бұл ұсақ, күрделі чиптер бәрін смартфондарымыздан біздің автомобильдерімізге және Интернетті іске асыратын деректер орталықтарына дейін қуаттайды. Бірақ бұл чиптерді құру қандай күш береді? Жауап, таңқаларлық, солай газ. Жай ғана емес газ, бірақ Жоғары тазалық газдары мүмкін емес тазалық. Аллен сияқты, өндірістік газдарда мамандандырылған жеті өндірістік желісі бар зауыттың иесі, мен тазалыққа деген сұраныстың қалай болғанын көрдім. Бұл мақала алдыңғы қатарда тұрған Марк Шен сияқты бизнес көшбасшыларына арналған газ Жабдық тізбегі. Сіз сапа мен бағаны түсінесіз, бірақ осы нарықта шынымен жетекшілік ету үшін сіз оны түсінуіңіз керек неге. Біз кешенді әлемді демиспентациялаймыз Жартылай өткізгіш өндірісі, қарапайым терминдермен түсіндіріп, неге бір қытырлақ үстезік -де газ Ағын зауытта миллиондаған адамдарға шығын әкелуі мүмкін. Бұл сіздің тілде сөйлеуге арналған нұсқаулық Жартылай өткізгіш өнеркәсіп және таптырмайтын серіктес болу.

Газ жартылай өткізгіш чипті жасауда қандай рөл атқарады?

Өзегінде, Жартылай өткізгіш өндірісі Микроскопиялық, жұқа дискідегі микроскопиялық, көп қабатты электр тізбектерін салу процесі кремний, белгілі вафли. Миллаж маркалары, мильдік нөмірлер мен кіреберістердің көлемін тіреуіш қоюға тырысып көріңіз. Бұл біз туралы айтқан масштаб. Бұған жету үшін сіз физикалық құралдарды қолдана алмайсыз. Оның орнына бүкіл Өндіріс процесі нақты химиялық реакциялар қатарына сүйенеді, және бұл реакцияларға арналған негізгі құрал болып табылады газ.

Газдар бұл тізбектерді құрайтын көзге көрінбейтін қолдар ретінде әрекет етеді. Олар бірнеше сыни жұмыс істейді. Кейбіреулері сияқты азот, қажетсіз реакциялардың алдын алатын керемет таза және тұрақты ортаңыз жасаңыз. Технологиялық газдар деп аталатын басқалары - бұл нақты құрылыс блоктары немесе ою-өрнек құралдары. Мысалы, белгілі бір Газ түрі өткізгіш материалдың микроскопиялық қабатын сақтау үшін пайдалануға болады, ал басқасы газ дәл қолданылады ит тізбек жолын қалыптастыру үшін материал. Әр қадам, тазалаудан вафли соңғы транзисторларды құру үшін белгілі бір газ немесе газдар қоспасы. Дәлдік Газ ағыны және оның химиялық құрамы тікелей жетістікке жетеді Чип өндірісі Процесс.

Неліктен тазалық жартылай өткізгіш өндірісінде өте маңызды?

Біздің күнделікті өмірімізде, аздап шаң немесе Ауаның ластануы үлкен мәселе емес. Бірақ ішінде а жартылай өткізгіш ПРАМОНЦИЯЛЫҚ ӨСІМ, немесе «FAB», бұл апат. Құрамдас бөліктер a кремний вафли көбінесе нанометрлерде өлшенеді - бұл метрдің миллиардтаған бөлігі. Осындай көзқараспен, адам шашы 75000 нанометрді құрайды. Ұсақ шаң үстезік Сіз тіпті әлемдегі алып тасуды көре алмайсыз жартылай өткізгіш дайындау.

Сондықтан бізіз газдардың жалғыз маңызды сипаттамасы жартылай өткізгіште қолданылады Өндіріс. Кез-келген қажетсіз молекула - бұл қаңғыбас су молекуласы, ұсақ металл үстезікнемесе басқаша газ Молекула - деп саналады қоспасы. Осы ластану Нәзікке толығымен бұзылуы мүмкін Химиялық реакция үстінде вафлибеті. Жалғыз қоспасы тізбекті қалыптастырудан, қысқа тұйықталуға немесе өзгертуге тыйым салуы мүмкін Жартылай өткізгіштің электрлік қасиеттері Материал. Себебі жалғыз вафли Құрамында жүздеген немесе мыңдаған жеке чиптер болуы мүмкін, бір ұсақ қателік жаппай қаржылық шығынға әкелуі мүмкін. Барлық процесс қажет Тазалықтың ең жоғары деңгейі мүлдем жұмыс істеу.

Жартылай өткізгіштер шығаратын газдардағы қоспалар қалай?

Қашан қоспасы процесте бар газ, бұл «өлтіруші» тудыруы мүмкін кемістік»Бұл жай ғана кемшілік емес; бұл а кемістік бұл осы бөлімде барлық микрочипті ұсынады вафли пайдасыз. Мұның қалай болатынына назар аударайық. Кезінде тұндыру Жұқа қабық қабаты, қабаты, қажетсіз қабат салынған фаза үстезік бетіне түсе алады. Келесі қабат жоғарыдан сақталған кезде, ол микроскопиялық соққыны жасайды немесе жарамсыз. Бұл кемшілік электрлік қосылымды бұзуға немесе жоспарланбағанын тудыруы мүмкін, транзистордың салынуын тиімді түрде жоя алады.

Мұның салдары Фабтың төменгі сызығына қайғыруда. Табыс үшін алғашқы метрика жартылай өткізгіш FAB - «кірістілік» - жұмыс чиптерінің біттелген бөлігі вафли. Тіпті кішкене тамшы Өткізіп жібер, 95% -дан 90% -ға дейін, жоғалған кірістердегі миллиондаған долларларды көрсете алады. Газ қоспалары төмендеудің тікелей себебі Өткізіп жібер. Сондықтан Жартылай өткізгіш өндірушілер ескірген Газды тазалық. Олар бұған сенімді болуы керек газ Олардың көп миллиардтық мөлшерлемесіне кіру мүлдем жоқ ластау бұл мүмкін Жартылай өткізгішті дайындау процесі. Бұл қате үшін нөлдік бөлме бар микроскопиялық дәлдіктің ойыны.

Жартылай өткізгішті дайындауда қандай негізгі газдар қолданылады?

Пайдаланылатын газдар ауқымы Жартылай өткізгіш өнеркәсіп Кеңірек, бірақ олар жалпы екі санатқа түседі: көптелген газдар және мартансиялық газдар.

• Үлкен газдар: Олар көп мөлшерде қолданылады және өндірістік ортаның негізін құрайды.

  • Азот (N₂): Бұл жұмыс істейді. Ультра жоғары бізіз Азот «Инертті атмосфераны» дайындау құралдарының ішінен жасау үшін қолданылады. Бұл оттегінің, ылғалдылықты және басқа бөлшектерді тазартады, қажетсіз тотығуды болдырмайды немесе ластану соған вафли.
  • Сутегі (H₂): Жиі басқа газдармен бірге қолданылады, сутегі белгілі бір нәрсе үшін өте маңызды тұндыру Транзистор құрылымдарын құру үшін қажетті жоғары арнайы химиялық орталар құру.
  • Аргон (AR): Инертті ретінде газ, Аргон қаңырыншақ деп аталатын процесте қолданылады, онда ол мақсатты материалды бомбалау үшін қолданылады, онда атомдарды буллингтен борпациялау үшін қолданылады, содан кейін оған салым салыңыз вафли. Ол сонымен қатар оны жасау үшін де қолданылады пламеня Көптеген ит процестер.

• Мамандық газдары: Бұл күрделі, жиі қауіпті және нақты технологиялық кезеңдер үшін қолданылатын жоғары инженерлік газдар. Олар «белсенді» ингредиенттер.

  • Этчанттар: Хлор (CL₂) және сутегі бромиді (HBR) сияқты газдар дәл ою немесе ит қабаттарға үлгілер вафли.
  • Допанттар: Арсин (Ash₃) және фосфайн (PH₃) сияқты газдар белгілі бір нәрсені әдейі енгізу үшін қолданылады қоспасы ішіне кремний Электр қасиеттерін өзгерту үшін, транзисторлар қайсысын басқарады.
  • Тұтқан газдар: Silane (Sihch) - бұл Классикалық мысал, оның көзі ретінде қолданылады кремний жұқа қабықшаларды сақтау.

Сатып алу жөніндегі маман үшін Марк сияқты, осы газдардың барлығы басқаша болған кезде, олар бірыңғай бір талаппен бөліседі: бізіз.

Сіз салып, қарапайым шарттармен келісе аласыз ба?

Жартылай өткізгіш өндірісі жүздеген қадамдарды қамтиды, бірақ олардың көпшілігі екі іргелі процестердің өзгеруі: тұндыру жіне ит. Мұны қарапайым терминдермен түсіну - рөлді түсінудің кілті газ.

1. Тұндыру: қабаттарды салу
Ойланыңыз тұндыру молекулалармен бүріккіш сияқты. Мақсат - материалдың ультра жұқа, тамаша біркелкі қабатын қосу кремний вафли.

• Процесс: Процесс газ (Silane сияқты) а араласады Тасымалдаушы газ ((сияқты азот немесе сутегі). Осы газ қоспасы содан кейін құрамында камераға енгізіледі вафли. А Химиялық реакция жиі, көбінесе жылу немесе а пламеня, молекулаларды «тұндыруға» әкеледі газ және қатты қалыптастырады Жұқа қабық үстінде вафлибеті.
• Неліктен тазалық маңызды: Егер ластану болса үстезік ішінде газ Ағын, бұл сіздің бүрку бояуыңызға түсетін шаңның дақтары сияқты. Ол жаңа қабатқа еніп, құрылымдық түрде пайда болады кемістік. Егер қажетсіз болса газ Молекула, ол дұрыс емес реактивті, химиялық макияж бен қабаттың электрлік қасиеттерін өзгертуі мүмкін.

2. Ишу: тізбектерді ояту
Қабатты тұрғызғаннан кейін, оған схема үлгісін жасау керек. Ит бұл материалды іріктеп алу процесі.

• Процесс: Та вафли фоторезист деп аталатын жарық сезімтал материалмен қапталған. Үлгі оған жобаланады (трафарет сияқты). Содан кейін ашық жерлер қателеседі. Та вафли содан кейін этченмен толтырылған камераға орналастырылған газ (фторлы қосылыс сияқты). Осы газ а-ға қуатталған пламеня оны реактивті етеді, оны реактивті етеді. Та пламеня Бомбардтар вафли, химиялық тұрғыдан материалды жейді жалғыз трафаретпен қорғалмаған жерлерде.
• Неліктен тазалық маңызды: Газдардағы қоспалар Реакция жылдамдығын өзгерту үшін қолданылады. Бұл тізбектердің тым кең, тым тар, тым тар болуы мүмкін немесе мүлдем болмайды. Металл үстезік қоспасы тіпті бұғаттай алар еді ит Бір кішкентай нүктедегі процесс, қалаусыз материалдарды «пост» қалдырып, тізбекті кетіреді.

Өте жоғары газдың тазалығы қалай өлшеніп, сақталады?

Ішінде Жалық және жартылай өткізгіш өнеркәсіп, «Пайыз» сияқты тазалыққа арналған стандартты өлшемдер пайдасыз. Біз шешеміз ластану түсіну қиын масштабта. Тазалық өлшенеді бір триллион (PPT). Бұл әрқайсысы үшін білдіреді триллион газ Молекулалар, тек бір немесе екі қоспалық молекулалар болуы мүмкін.

Осы деңгейді қол жеткізу және тексеру Газды тазалық, күрделі жүйесі Газды тазарту және талдау қажет.

Біздің зауытымызда біз жай ғана шығармаймыз газ; Біз өмір сүріп, дем аламыз Сапаны бақылау. Та газбен жабдықтау Желігі жартылай өткізгіш FAB пайдалану нүктесінде орнатылған арнайы тазартқыштарды қамтиды. Сонымен қатар, жетілдірілген Газды талдау құралдар қолданылады Нақты уақыттағы мониторинг. Техникасы сияқты Атмосфералық қысым иондану массасы Спектрометрия (Апим) орындай алады Кірісті анықтау бір-біріне дейінгі бөліктерге дейін, оны қамтамасыз етеді UHP газы (Ультра жоғары тазалық) технологиялық құралға кіру өте жақсы.

Жоғары тазалық газды жеткізушіні сенімді етеді?

Сатып алу басшысы үшін Марк тәрізді басшы үшін, жүк жөнелтілімдері мен алаяқтық куәліктері, алаяқтық куәліктері, сенімділік бәрі бірдей. Әлемде Жоғары тазалық жартылай өткізгіш Газдар, сенімділік үш тірекке, өндірістік сәйкестікті, сапаны қамтамасыз ету және логистикалық сараптама.

1. Өндірістік сәйкестік: Сенімді жеткізушінің берік және артық өндірістік мүмкіндіктері болуы керек. Біздің зауытымыздың жеті өндірістік желісі, мысалы, қолымыздан келетіндігімізді қамтамасыз етеді Жоғары сұранысты қанағаттандыру және бір жолдағы мәселе біздің барлық өнімімізді тоқтатпайды. Бұл көп миллиард долларды құрайтын жеткізудің бұзылу қаупін азайтады жартылай өткізгіш фаб.
2. Сапа кепілдігінің тексерілуі: Сізде бар деп айту жеткіліксіз Жоғары тазалық газы. Сіз оны дәлелдей аласыз. Бұл дегеніміз, қазіргі заманғы аналитикалық жабдықтарға инвестиция салу Кірісті анықтау. Бұл сонымен қатар әр жеткізіліммен (COA) мөлдір, бақылау сертификаттарын ұсынуды білдіреді. Куәлікке қарсы алаяқтық дегеніміз сенім және тексерілетін мәліметтер негізінде ұзақ мерзімді қарым-қатынас орнату туралы.
3. Логистикалық сараптама: Алу Коррозиялық газ немесе Қытайдан АҚШ-қа криогендік сұйықтық қарапайым емес. Ол арнайы контейнерлерді, халықаралық жеткізу ережелерін білуді және кешіктірілуді қажет ететін мұқият жоспарлауды талап етеді. Сенімді жеткізуші бұл тек қорапты жеткізу емес екенін түсінеді; Бұл жаһандық сыни бөлігін басқарады жартылай өткізгіш Жабдық тізбегі.

Газ бен газ бен мамандық арасындағы айырмашылық неде?

Арасындағы айырмашылықты түсіну Үлкен газ жіне Газ мамандығы бұл үшін кез-келген адам үшін кілт Жартылай өткізгіш өнеркәсіп. Екеуі де төтенше жағдайда қажет бізіз, олардың масштабы, өңдеу және қолдану өте өзгеше.

Үлкен газдарсияқты Бөмектің жоғары сапалы газдары, қараңыз азот сияқты газдар, оттегі, аргон және сутегі. Олар Фабтың қоршаған ортасының негізі болып табылады. «Жаппай» термині пайдаланылған жаппай санын білдіреді. Бұл газдар көбінесе сайтта немесе жақын жерде өндіріледі және арнайы құбырлар арқылы FAB-нің ішкі тарату жүйесіне жеткізіледі. Мұндағы басты міндеттер тұр бізіз Кең тарату желілері бойынша және үздіксіз, жоғары көлемді жабдықтауды қамтамасыз ету.

Газ мамандығы (немесе Электрондық газ) егер нақты процесстік қадамдар үшін аз мөлшерде қолданылатын экзотикалық, реактивті немесе қауіпті газдардың кең санатына жатады және тұндыру. Мысалдарға Silane, Ammonia, Bor Trichloride және азот трифториді кіреді. Олар жеке жоғары қысымды цилиндрлерде жеткізіледі. Қиындықтар Газ мамандығы газ қоспаларына арналған тамаша үйлесімділікті қамтамасыз ету, ымыралайтын цилиндрдегі кез-келген химиялық реакциялардың алдын алу және өңдеудің экстремалды қауіпсіздігі Газ сапасы.

Жоғары сапалы жартылай өткізгіш газға деген сұраныс қалай дамиды?

Та Жартылай өткізгіш өнеркәсіп ешқашан тұра алмаңыз. Мур заңы, байқау, екі жылда екі жылда екі жылда екі есе өсетін, физиканың шекараларын итеру жалғасуда. Транзисторлар кішірейген сайын, олар жиі сезімтал болады ластану. А Бөлшектердің мөлшері бес жыл бұрын қабылданған «өлтіруші» кемістік«Бүгін.

Бұл кішігірім және күшті чиптер үшін бұл өте маңызды дискілер одан да жоғары деңгейге сұранысты білдіреді Газды тазалық өсіп келеді. Біз миллиардтағы алтын стандарт болған әлемнен көшіп келеміз, онда бір-бірден-бір-триллионға кірудің ең төменгі талабы болып табылады Жетілдірілген жартылай өткізгіш түйіндер. Сонымен қатар, жаңа материалдар мен чип-архитектура, 3D Nand және Gate-All-All (GAA) транзисторлары сияқты жаңа портфельді қажет етеді Келесі буын газы қоспалар мен прекурсорлар. Қалай Газ өндірушілері, біз үнемі инновациялар жүгіреміз, жаңа тазарту технологиялары мен тәжірибелік әдістерді дамытып жатырмыз Жалық және жартылай өткізгіш өнеркәсіп.

Сатып алушы ретінде мен қандай сапаны сертификаттауым керек?

Жеткізушілер әлемін шарлау қиын болуы мүмкін, әсіресе техникалық өнімдермен жұмыс істеуі мүмкін. Сертификаттар жеткізушінің мүмкіндіктерін және сапаға деген ұмтылыстардың маңызды, үшінші тараптарын тексеруді қамтамасыз етеді. Сурет болған кезде Жоғары тазалық газдары үшін Жартылай өткізгіш өнеркәсіп, міне, іздейтін бірнеше нәрсе:

• ISO 9001: Бұл сапа менеджменті жүйелеріне арналған іргелі сертификаттау. Бұл жеткізушінің өндірісті, тексерілу және жеткізу үшін жақсы және қайталанатын процестері бар екенін көрсетеді.
• ISO / IEC 17025: Бұл өте маңызды. Бұл тестілеу және калибрлеу зертханаларының құзыретіне арналған стандарт. Осы сертификатпен жабдықтаушы өздерінің үйдегі зертханалық зертханалық зертхананы дәл және сенімді ететіндігін дәлелдеді.
• Бекітілдірікті талдау: Әрбір цилиндр немесе партия үшін әрдайым талдау сертификатын (COA) талап етіңіз. Бұл сертификат сыни деңгейдің нақты деңгейін егжей-тегжейлі егжей-тегжейлі білуі керек Газдағы қоспалар, белгілі бір аналитикалық әдістермен өлшенеді Газ хроматографиясы немесе масс-спектрометрия.

Марк сияқты шешуші көшбасшы ретінде сіздің ең жақсы құралы - бұл сынақтарды сұрау. Тек «бұл» сұрамаңыз газ Таза? «« Сұраңыз »« Мұны қалай дәлелдейсің? Маған зертхананың сертификациясын көрсетіңіз. Лоттың бірізділігін қамтамасыз ету процесін түсіндіріңіз. «Нағыз сарапшы және сенімді серіктес осы сұрақтарды қарсы алады және сенімді, ашық жауаптарға ие болады.

Негізгі жолдар

• Газ - бұл құрал: -Да Жартылай өткізгіш өндірісі, газдар тек материалдар емес; Олар микроскопиялық тізбектерді салу және жасау үшін қолданылатын дәл құралдар кремний вафли.
• Тазалық - бәрі: Шкаласы Чип өндірісі соншалықты кішкентай, бұл жалғыз қалаусыз үстезік немесе қоспасы Молекула чипті жоя алады, жасайды Ультра жоғары тазалық келісілмейтін талап.
• Табыстылық - мақсат: Негізгі әсері Газдың ластануы өндірістің төмендеуі Өткізіп жібер, ол жоғалған кірістердегі миллион долларға тікелей аударады Жартылай өткізгіш табалар.
• Екі негізгі процесс: Чипті жасаудағы көптеген қадамдар тұндыру (құрылыс қабаттары) немесе ит (ою-өрнектер), екеуі де таза газдардың нақты химиялық реакцияларына толығымен тәуелді.
• Сенімділік - кілт: Сенімді жеткізуші Жартылай өткізгіш газ Нарық өнімнің сәйкестігін, сертификатталған зертханалар арқылы тексерілетін сапаны, сараптамалық логистиканы басқаруды көрсетуі керек.
• Болашақ - бұл таза: Жартылай өткізгіштер дамыған сайын, тіпті жоғары деңгейге сұраныс Газды тазалық (әр триллионға дейін) тек өсуді жалғастырады.