우리는 산업용 가스를 전문적으로 생산하는 공장을 중국에 운영해 왔습니다. 저는 대부분의 사람들이 결코 볼 수 없는 것, 즉 초고순도 가스를 기반으로 하는 놀라운 기술 발전을 목격했습니다. 휴대전화, 컴퓨터, 자동차에 있는 작은 마이크로칩은 현대 공학의 경이로움이지만 이러한 특수 가스를 정확하고 완벽하게 공급하지 않으면 마이크로칩을 만드는 것이 불가능합니다.

품질과 안정적인 공급망의 중요성을 이해하고 있지만 궁금할 수도 있습니다. 왜 반도체 가스에 대한 표준은 천문학적으로 높습니다. 아르곤 배송은 왜 99.9999% 순수해야 합니까? 이 가이드는 반도체 제조 세계의 막을 열 것입니다. 사용되는 특정 가스, 해당 가스의 역할, 순도가 가장 중요한 요소인 이유를 살펴보겠습니다. 결국, 귀하는 귀하가 소싱하는 제품에 대해 훨씬 더 명확하게 이해하게 되고 그 가치를 고객에게 더 잘 전달할 수 있게 됩니다.

특수 가스가 반도체 제조에 왜 그렇게 중요한가요?

모래알 하나가 잘못 배치되어 전체 구조물이 붕괴될 수 있는 초고층 빌딩을 건설한다고 상상해 보십시오. 이것이 요구되는 정밀도 수준입니다. 반도체 제조 산업. 이 산업의 "구성 요소"는 벽돌과 모르타르가 아니라 원자와 "도구"가 고도로 특수화된 가스인 경우가 많습니다. 전체 제작 ~의 집적 회로 원자 몇 개 두께의 물질 층이 물질 위에 증착되거나 에칭되는 미세한 규모로 발생합니다. 실리콘 웨이퍼.

이것들 반도체 공정 엄청나게 민감해요. 원치 않는 입자 또는 화학 물질 불결 마이크로칩의 섬세한 아키텍처를 방해하여 쓸모 없게 만들 수 있습니다. 이곳은 가스가 사용된다. 그들은 매우 깨끗한 환경을 조성하고, 새로운 층을 위한 원자재를 제공하며, 전기의 복잡한 경로를 개척하는 화학적 "메스" 역할을 합니다. 그만큼 반도체 제조 공정 복잡한 춤이다 화학 반응, 가스는 리드 댄서입니다. 지속적이고 신뢰할 수 있으며 매우 순수한 이러한 가스 공급이 없었다면 현대 전자 제품은 존재하지 않았을 것입니다.

그만큼 반도체 제조에 사용되는 가스 표준 산업 제품이 아닙니다. 이는 종종 10억분의 1 또는 1조분의 1로 측정되는 이해하기 어려운 순도 수준을 충족하도록 설계되었습니다. 그 이유는 의 성능 때문입니다. 반도체 장치 원자 구조의 완전성과 직접적으로 연관되어 있습니다. 불활성이어야 하는 산소 또는 수증기의 반응성 분자 가스 산화를 일으키고 변화를 일으킬 수 있습니다. 전기적 특성 회로의 결함을 초래합니다. 이것이 바로 특수 가스 산업 기술의 세계에 매우 중요합니다.

반도체 제조에 사용되는 주요 가스 범주는 무엇입니까?

우리가 이야기할 때 반도체 제조에 사용되는 가스, 일반적으로 기능에 따라 몇 가지 주요 범주로 분류됩니다. 이러한 그룹을 이해하면 각 그룹의 역할을 명확히 하는 데 도움이 됩니다. 가스 단지에서 재생 생산 과정. 그것은 단지 하나 또는 두 개의 가스가 아닙니다. 현대 반도체공장 30가지가 넘는 다양한 항목이 필요합니다. 가스 및 혼합물이 작동합니다.

첫 번째는 대량 가스. 이들은 시설 전체에서 대량으로 사용되는 일꾼입니다. 이를 팹의 기본 분위기라고 생각하십시오. 가장 일반적인 것은 다음과 같습니다.

• 질소(N2): 오염 물질을 제거하고 불활성 환경을 조성하기 위해 챔버 및 장비를 퍼지하는 데 사용됩니다.
• 산소(O₂): 절연체 역할을 하는 고품질 이산화규소(SiO2) 층을 성장시키는 데 사용됩니다.
• 수소(H2): 표면 청소 및 특정 용도로 사용됩니다. 침적 프로세스.
• 아르곤(Ar): 안 불활성 가스 스퍼터링과 같은 공정을 위한 안정적인 환경을 만드는 데 사용됩니다.

다음은 특수 가스,라고도 함 전자 특수 가스. 이는 매우 구체적이며 종종 반응성 또는 에칭 및 증착의 중요한 작업을 수행하는 위험한 가스. 소량으로 사용되지만 비용이 훨씬 더 높으며 매우 조심스럽게 취급해야 합니다. 이들은 다음과 같은 그룹으로 더 나눌 수 있습니다.

• 증착 가스: 실란(SiH₄)과 같은 이러한 가스는 칩 층을 만드는 데 사용되는 재료의 원천입니다. 그들은 분해되어 예금됩니다. 얇은 필름 재료의 실리콘 웨이퍼.
• 에칭제 가스: 이들은 반응성 가스 재료를 선택적으로 제거하는 데 사용됩니다. 예로는 사불화탄소(CF₄)와 같은 불소 화합물과 염화수소 (HCl). 그들은에서 사용됩니다 에칭 공정 회로 패턴을 조각합니다.
• 도펀트 가스: 이 가스는 "도핑"하는 데 사용됩니다. 규소, 이는 의도적으로 특정 항목을 도입하는 것을 의미합니다. 불결 (에이 도펀트) 변경하려면 전기적 특성. 이것이 트랜지스터를 만드는 기본입니다. 흔한 도펀트 가스 아르신(AsH₃)과 포스핀(PH₃)이 포함됩니다.

질소 가스는 반도체 제조 공장에서 어떻게 중요한 역할을 합니까?

만약 당신이 어떤 곳을 지나가게 된다면 반도체 제조 시설, 가장 유비쿼터스 가스 당신이 직면하게 될 것은 질소. 항상 메인에 참여하는 것은 아니지만 화학 반응 칩을 만드는 데 필요한 역할은 이러한 반응이 성공할 수 있는 조건을 만드는 데 절대적으로 중요합니다. 질소가 사용됩니다 주로 불활성 때문입니다. 다른 요소와 쉽게 반응하지 않으므로 완벽한 "충전재"가 됩니다. 가스.

주요 용도는 다음과 같습니다. 질소 불활성 분위기를 퍼지하고 생성하는 중입니다. 민감하기 전에 반도체 공정 시작하려면 챔버에 산소, 수증기, 먼지 등의 오염 물질이 전혀 없어야 합니다. 고순도 질소 이러한 원치 않는 요소를 밀어내기 위해 챔버를 통해 플러시됩니다. 이는 우발적인 산화 또는 제품을 망칠 수 있는 기타 반응을 방지합니다. 웨이퍼. 이와 동일한 원리가 도구 및 운반용 포드(FOUP라고 함)에도 적용됩니다. 실리콘 웨이퍼 서로 다른 단계 사이에 제조 공정.

뿐만 아니라, 질소 에서 중요한 역할을 합니다. 포토리소그래피, 회로 설계를 웨이퍼에 인쇄하는 과정입니다. 현대의 심자외선(DUV)에서는 리소그래피, 렌즈와 렌즈 사이의 공간 웨이퍼 초순수로 가득 차 있어요 질소 (또는 아르곤) 단파장의 빛이 공기에 흡수되지 않고 통과할 수 있도록 하기 위함입니다. 이러한 불활성 환경이 없으면 프로세스가 불가능합니다. 제가 팹에 공급한 경험에 따르면 지속적이고, 대량이며, 고순도인 제품에 대한 수요가 있습니다. 질소 공급은 협상할 수 없습니다.

완벽한 환경을 조성하는 데 아르곤은 어떤 역할을 합니까?

질소처럼, 아르곤 귀족이다 가스, 즉 화학적으로 둔한. 하지만, 아르곤이 사용된다 더 무거운 원자량이 이점을 제공하는 특정 응용 분야의 경우. 이러한 응용 분야 중 가장 중요한 것 중 하나는 스퍼터링 증착 또는 스퍼터링입니다. 이것은 물리적 증기이다. 증착 공정 배선을 형성하는 얇은 금속 필름을 놓는 데 사용됩니다. 집적 회로.

스퍼터링에서는 액체로 채워진 진공 챔버에 고전압이 인가됩니다. 아르곤 가스. 이는 양전하를 띤 플라즈마를 생성합니다. 아르곤 이온. 이러한 이온은 가속되어 우리가 증착하려는 금속(예: 구리 또는 알루미늄)으로 만들어진 "표적"에 충돌합니다. 충돌의 힘으로 인해 금속 원자가 표적에서 떨어져 나가고, 그 후 금속 원자가 챔버를 가로질러 날아가서 표면을 코팅합니다. 실리콘 웨이퍼 얇고 균일한 층에. 아르곤 목표 원자를 효과적으로 제거할 수 있을 만큼 무겁지만 화학적으로 불활성이어서 생성하는 데 도움이 되는 금속 필름과 반응하지 않기 때문에 이에 적합합니다. 완벽한 기능을 제공합니다 금속 스퍼터 증착을 위한 환경.

또 다른 주요 용도 아르곤 플라즈마 에칭 중입니다. 이에 에칭 공정, 아르곤 종종 다음과 혼합됩니다. 반응성 에칭제 가스. 그만큼 아르곤 플라즈마를 안정화하고 표면에 물리적 충격을 가하여 화학적 에칭을 돕고 재료에 보다 정밀한 수직 절단을 생성하는 데 도움이 됩니다. 안정적인 공급 아르곤 가스 실린더 이는 금속화 또는 고급 에칭을 수행하는 모든 시설에 매우 중요합니다.

증착 및 세척에 수소가 어떻게 사용되는지 설명할 수 있습니까?

질소와 아르곤은 반응성이 없는 것으로 평가되지만, 수소 높게 평가된다 반응성, 그러나 매우 깨끗하고 통제된 방식으로 진행됩니다. 수소가 사용됩니다 광범위하게 반도체 제조 표면 청소 및 특정 유형의 경우 침적 에피택셜 성장이라 불린다. 원자 크기가 작기 때문에 다른 가스가 할 수 없는 방식으로 침투하고 반응할 수 있습니다.

새 레이어가 성장하기 전에 웨이퍼, 표면은 원자 수준까지 완벽하게 깨끗해야 합니다. 수소가스 표면에 형성된 자연 산화물(얇고 자연적으로 발생하는 이산화규소 층)을 제거하기 위해 "수소 베이킹"이라는 고온 공정에 사용됩니다. 규소 표면. 그만큼 수소 산소와 반응하여 수증기(H2O)를 형성한 후 챔버 밖으로 펌핑되어 깨끗한 상태를 남깁니다. 규소 다음 단계를 위한 표면 준비.

수소 의 핵심 구성 요소이기도 합니다. 에피택셜 성장(또는 "에피")은 단결정 층을 성장시키는 과정입니다. 규소 위에 실리콘 웨이퍼. 이 새로운 층은 완벽한 결정 구조를 갖고 있으며 정밀하게 제어됩니다. 도펀트 수준. 수소 캐리어 역할을 한다 가스 에 대한 규소 원천 가스 (실란 또는 삼염화실란과 같은). 또한 부유 산소 원자를 제거하여 깨끗한 성장 환경을 보장합니다. 이 에피택셜 레이어의 품질은 고급 프로세서 성능의 기본이며, 수소 실린더 공급이 절대적으로 중요합니다.

식각 가스란 무엇이며 어떻게 미세한 회로를 조각합니까?

증착이 층을 쌓는 것이라면 에칭은 선택적으로 층을 깎아 회로 패턴을 만드는 것입니다. 미세한 조각이라고 생각하세요. 다음을 사용하여 패턴을 정의한 후 포토리소그래피, 에칭액 가스는 제공하는 데 사용됩니다 보호되지 않은 영역에서 물질을 제거하기 위한 화학적 수단 웨이퍼. 이는 가장 복잡하고 중요한 단계 중 하나입니다. 칩 제조.

그만큼 에칭에 사용되는 가스 공정은 일반적으로 불소, 염소 또는 브롬 기반 화합물입니다. 선택 가스 에칭되는 재료에 따라 다릅니다.

• 불소계 가스 (예: CF₄, SF₆, NF₃)은 에칭에 탁월합니다. 규소 그리고 이산화규소.
• 염소계 가스 (예: Cl2, BCl₃, HCl)은 알루미늄과 같은 금속을 에칭하는 데 자주 사용됩니다.

이것들 반응성 가스 플라즈마 챔버에 도입됩니다. 플라즈마는 가스 분자가 고도로 분리되어 반응성 이온과 라디칼. 이 라디칼은 다음의 표면과 반응합니다. 웨이퍼, 쉽게 펌핑하여 물질을 "에칭"할 수 있는 새로운 휘발성 화합물을 형성합니다. 필요한 정밀도는 엄청납니다. 목표는 에칭 패턴화된 레이어를 언더컷하지 않고 똑바로(이방성으로) 아래로 내려갑니다. 현대의 반도체 공장 콤플렉스를 사용하다 가스 혼합물 이를 달성하기 위해 신중하게 제어된 플라즈마 조건이 필요합니다.

화학 기상 증착(CVD)이란 무엇이며 어떤 가스가 관련됩니까?

화학기상증착(CVD)은 초석입니다. 증착 공정 ~에 반도체 제조. 이는 다양한 절연 및 전도성 박막을 만드는 데 사용되는 주요 방법입니다. 반도체 장치. 기본 아이디어는 다음과 같은 흐름을 제공하는 것입니다. 가스 (또는 가스 혼합물) 가열된 웨이퍼. 열이 원인이 되는 것은 가스 웨이퍼 표면에서 반응하거나 분해되어 원하는 물질의 고체 필름을 남깁니다.

이러한 각 반응에는 믿을 수 없을 만큼 안정적인 조건이 필요하며 극도로 고순도 가스. 예를 들어 실란을 이용해 폴리실리콘층을 증착할 때 산소가 불결 에서 가스 스트림은 대신 이산화규소를 형성하여 층의 전도성을 손상시킵니다. 이것이 바로 우리가 공급업체로서 다음에 중점을 두는 이유입니다. 정화 그리고 이들에 대한 분석 증착 가스. 전체 도서관 대량 고순도 특수 가스 우리가 제공하는 서비스는 이러한 엄격한 요구 사항을 충족하는 데 맞춰져 있습니다.

반도체 가스에서 초고순도가 가장 중요한 요소인 이유는 무엇입니까?

나는 이것을 과장할 수 없다: 반도체 산업, 청정 모든 것입니다. 용어 고순도 99%도 아니고 99.9%도 아닙니다. 을 위한 반도체 가스, 우리는에 대해 이야기하고 있습니다 초고순도 (UHP)는 일반적으로 99.999%(종종 "파이브 나인"이라고도 함) 이상입니다. 일부 중요한 경우 공정 가스, 요구 사항은 99.9999%("식스 나인") 이상일 수 있습니다. 그 이유는 간단합니다. 오염물질이 성능을 저하시키기 때문입니다.

최신 마이크로칩의 기능은 나노미터(10억분의 1미터) 단위로 측정됩니다. 이 규모에서 단일 이물질 입자나 원치 않는 분자는 고속도로 한가운데에 있는 바위와 같습니다. 안 불결 할 수 있다:

• 전기적 특성 변경: 떠다니는 나트륨 이온은 트랜지스터의 임계 전압을 변경하여 잘못된 시간에 스위치를 켜거나 끌 수 있습니다.
• 구조적 결함 생성: 산소 분자는 에피택셜 성장 중에 완벽한 결정 격자를 파괴하여 전자 흐름을 방해하는 "전위"를 생성할 수 있습니다.
• 원인 단락: 금속 입자는 두 개의 인접한 전도성 라인을 연결하여 데드 쇼트를 생성할 수 있습니다.
• 수율 감소: 오염 물질이 많을수록 각 칩에 결함이 있는 칩의 수가 많아집니다. 웨이퍼, 이는 수익성에 직접적인 영향을 미칩니다.

이것이 제조업체로서 당사가 정제 및 분석 장비에 가장 큰 투자를 하는 이유입니다. 모든 배치 가스는 반드시 고객이 요구하는 ppb(10억분율) 또는 1조분율(ppt) 사양을 충족하는지 테스트합니다. 그만큼 고순도 가스 수요 전체를 움직이는 것은 특수 가스 시장 전자제품용.

고순도 가스의 품질과 안정적인 공급을 어떻게 보장합니까?

Mark와 같은 조달 담당자에게는 이것이 가장 중요한 질문입니다. 아무리 좋은 가격이라도 의미가 없다면 가스 품질이 일정하지 않거나 배송이 늦습니다. 나는 끔찍한 이야기를 들었습니다. 공급업체가 사기성 분석 증명서를 제공하거나 특수 가스 몇 주 동안 세관에서 정체되어 생산 라인이 중단되었습니다. 이러한 문제점을 해결하는 것이 우리 비즈니스 철학의 핵심입니다.

품질 보장은 정화 프로세스. 우리는 극저온 증류 및 특수 흡착제와 같은 첨단 시스템을 사용하여 미량 불순물을 제거합니다. 그러나 그 과정은 거기서 끝나지 않습니다. 가장 중요한 단계는 확인입니다. 우리는 가스 크로마토그래프-질량 분석기(GC-MS)와 같은 최첨단 분석 장비를 사용하여 모든 단일 실린더를 배송하기 전에 테스트합니다. 우리는 고객에게 모든 배치에 대해 상세하고 확실한 분석 인증서(COA)를 제공하여 가스 순도.

A 안정적인 공급 체인은 방정식의 나머지 절반입니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

• 견고한 실린더 준비: 실린더 초고순도 가스 용기 자체가 오염되지 않도록 특수 세척 및 패시베이션 공정을 거칩니다. 가스.
• 지능형 물류: 우리는 고압 및 때로는 위험 물질을 국제적으로 운송하는 규정을 이해하는 숙련된 물류 파트너와 협력합니다. 원활한 통관을 위해 필요한 모든 서류를 제공해드립니다.
• 명확한 의사소통: 당사의 영업 및 지원 팀은 정기적인 업데이트를 제공하도록 교육을 받았습니다. 생산부터 최종 배송까지 주문 상태를 항상 알 수 있습니다. 우리는 예측 가능하다는 것을 이해합니다. 고순도 가스 공급 고객이 자신의 생산 일정을 관리하는 것이 필수적입니다. 우리는 심지어 다양한 것을 제공합니다 가스 혼합물 특정 프로세스 요구 사항을 충족하는 옵션.

반도체 산업에서 가스의 미래는 어떻게 될까요?

그만큼 반도체 산업 결코 가만히 있지 않습니다. 무어의 법칙이 예측한 대로 칩 제조업체는 더 작고, 더 빠르며, 더 강력한 장치를 만들기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 이러한 끊임없는 혁신은 가스 및 혼합물 그들의 제작에 사용되었습니다. 우리가 이동하면서 차세대 반도체 기술의 발전으로 형상 크기가 단 몇 나노미터로 줄어들면서 가스 순도에 대한 요구 사항은 더욱 까다로워질 것입니다.

우리는 새로운 소재를 향한 추세를 보고 있습니다. 규소질화갈륨(GaN), 탄화규소(SiC) 등 새롭고 차별화된 기술이 필요합니다. 공정 가스 에칭 및 증착용. 또한 FinFET 및 GAA(Gate-All-Around) 트랜지스터와 같은 보다 복잡한 3D 아키텍처로의 전환이 이루어지고 있으며, 이는 훨씬 더 높은 정밀도를 요구합니다. 침적 그리고 에칭 단계. 이는 다음을 의미합니다. 특수가스 산업계는 새로운 분자를 개발하고 더 높은 수준의 화학물질을 달성하기 위해 끊임없이 혁신해야 합니다. 정화.

공급업체로서의 나의 관점에서 미래는 파트너십에 관한 것입니다. 더 이상 실린더 하나를 판매하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 가스. 우리는 고객과 긴밀히 협력해야 합니다. 전자제품 제조 미래 기술 로드맵을 이해하기 위한 것입니다. 이를 통해 우리는 새로운 제품의 필요성을 예측할 수 있습니다. 고순도 가스 이를 공급하기 위한 생산 및 분석 능력에 투자합니다. 보이지 않는 영웅들 반도체 세계, 즉 가스는 계속해서 기술 발전의 최전선에 있을 것입니다.

주요 시사점

까다로운 반도체 시장에 산업용 가스를 공급할 때 기억해야 할 가장 중요한 사항은 다음과 같습니다.

• 순결이 가장 중요합니다: 가장 중요한 요소는 바로 초고순도. 10억분의 1 수준의 오염물질이라도 심각한 장치 고장을 일으키고 생산 수율을 감소시킬 수 있습니다.
• 가스에는 특정 작업이 있습니다. 가스는 상호 교환이 불가능합니다. 이는 불활성 대기(질소, 아르곤) 생성, 층 구축(증착 가스 실란과 같은) 및 조각 회로(에칭 가스 CF₄처럼).
• 공급망은 매우 중요합니다. 신뢰할 수 있는 공급업체는 단순히 제품을 판매하는 것 이상의 역할을 합니다. 엄격한 테스트를 통해 품질을 보장하고, 확실한 인증을 제공하고, 복잡한 물류를 관리하고, 명확한 의사소통을 유지하여 비용이 많이 드는 생산 지연을 방지합니다.
• 기술 지식으로 가치를 더하다: 이해 왜 특정 가스 사용되며 왜 그 순수성은 고객에게 보다 효과적인 파트너가 되어 품질을 정당화하고 장기적인 신뢰를 구축하는 데 매우 중요합니다.
• 업계는 진화하고 있습니다. 더 작고 더 강력한 칩에 대한 요구는 새롭고 더 순수한 칩에 대한 수요를 의미합니다. 특수 가스 계속 성장할 것입니다. 미래를 내다보는 공급업체와 협력하는 것이 앞서 나가기 위한 핵심입니다.