Smartphone di berîka we de, komputera li ser maseya we, pergalên pêşkeftî yên di gerîdeya we de - yek ji wan bêyî xebata bêdeng û nexuya ya gazên taybetî ne mimkûn e. Wekî xwedanê kargehek gazê ya pîşesaziyê, min, Allen, ji nêz ve dît ku ev materyalên krîtîk çawa bingeha teknolojiya nûjen pêk tînin. Ji bo serokên karsaziyê yên mîna Mark Shen, ku li zincîra peydakirina gerdûnî ya tevlihev rêve dibin, têgihîştina van gazan ji bo vekirina derfetên nû girîng e. Ev gotar rêberê weya berfireh e ji bo yek ji lîstikvanên herî girîng ên di vî warî de: Nîtrojen Trifluoride (NF3). Em ê vê hêzê ji holê rakin xaz, rola wê ya jiyanî ya di wê de kifş bike pêvajoya çêkirina nîvconductor, û rave bike ka çima kalîte û peydakirina wê ji bo tevahî krîtîk e hilberîna elektronîk ava.

Gaza Nîtrojen Trifluoride (NF3) Bi rastî çi ye?

Di nihêrîna pêşîn de, Nîtrojen Trifluoride, pir caran ji hêla formula xwe ya kîmyewî ve tê gotin NF3, dibe ku tenê wekî pîşesaziyek din xuya bike xaz. Bê reng e, naşewitîne û hinekî jî bêhna wê ye pêkhatî. Lêbelê, di cîhanê de hilberîna pêşketî, ev xaz amûrek bi performansa bilind e. Ew bi syntetîk tê hilberandin pêkhatî ji yek atom nîtrojenê û sê fluorine atomên. Mifteya hêza wê di vê avahiyê de ye. Li germahiya odeyê, NF3 nisbeten stabîl e û bêhêz, ji bo veguheztin û hilgirtina wê li gorî gazên guhezbar ewledar dike.

Sêrbaz dema ku enerjî tê sepandin çêdibe. Di bin şert û mercên enerjiya bilind a hundir a semiconductor amûra çêkirinê, wek a plasma ode, ya NF3 molekulan hilweşînin. Ew ji hev vediqetin û pir berdidin reaktîf fluorine radîkal. Wê mîna teqînek kontrolkirî li ser pîvanek mîkroskopî bifikirin. Ev belaş in fluorine atom di bertek û rakirina materyalên nedilxwaz de, nemaze, pir bi bandor in silicon û pêkhateyên wê. Ev şiyana ku gava ku hûn jê re hewce be û pir bi îstîqrar be reaktîf gava ku tu dixwazî çêdibe Gaza Nitrojen Trifluoride di cîhana rastîn de sermayek bênirx çêkirina chip.

Ji ber vê yekê xwezaya dualî ya bêhempa ye NF3 bûye bingehek nûjen çêkirina nîvconductor. Stabiliya wê di zincîra dabînkirinê de ewlehî û pêbaweriyê peyda dike, dema ku reaktîvbûna wê kapasîteyên paqijkirin û kişandina performansa bilind a ku hilberîner hewce dike peyda dike. Her ku em kûrtir dikolin, hûn ê bibînin ka ev dengek sade çawa ye xaz çêkirina amûrên herî tevlihev ên li ser Erdê dihêle.

Çima Gazên Taybet ji bo Pîşesaziya Semiconductor Pêwîst in?

Ji bo fêmkirina girîngiya NF3, berî her tiştî divê em rola wê ya berfireh binirxînin gaz pêwîst in ji bo di pîşesaziya semiconductor. Çêkirin an çerxa entegre mîna avakirina asîmanek li ser kavilek bi mezinahiya wêneya te ye. Ew pêvajoyek lê zêdekirin û rakirina bi dehan qatên pir-tenik ên materyalên cihêreng li ser a silicon wafer. Her gav, ji afirandina tazî wafer heta çîpa dawîn, xwe dispêre atmosferek taybetî ya bi baldarî kontrolkirî gazên elektronîk.

Van gazan gelek fonksiyonên krîtîk pêk tînin. Hin, mîna argon û helium, wekî gazên hilgirê bêserûber têne bikar anîn da ku hawîrdorek bi îstîqrar, ne-reaktîf biafirînin û gazên bêtir reaktîf bişewitînin. Yên din ji bo têne bikar anîn deposition, ku a xaz tê bikaranîn spartinê fîlimek tenik ji materyalê li ser wafer. Ji bo nimûne, di Kîmyewî de Vapor Deposition (CVD), gaz tevdigerin û fîlimek zexm ava dikin ku dibe beşek ji çerxa çîpê. Dûv re gazên etching hene, mîna NF3, yên ku ji bo birêkûpêk xêzkirina qalibên di van qatan de têne bikar anîn, rêyên tevlihev ên herikîna elektrîkê diafirînin.

Bê domdar, ultra-paqijiya bilind dabînkirina van gazên cihêreng, tev pêvajoya çêkirinê dê raweste. Tewra piçûkek jî nepakî di a xaz dikare tevahiya komek waferan xera bike, ku ji bo pargîdaniyek bi mîlyonan dolar lêçû. Ji ber vê yekê ye çêkerên nîvconductor ji kalîte û pêbaweriya dabînkerên xwe yên gazê re pir hesas in. Paqijiya ya xaz rasterast bi kalîte û hilberîna hilberînê ya berhema dawî.

Gaza NF₃ Di Pêvajoyên Hilberîna Semiconductor de çawa tê bikar anîn?

Nîtrojen Trifluoride du serîlêdanên bingehîn, krîtîk hene pêvajoyên çêkirina nîvconductor: Etching plasma û paqijkirina odeyê. Her du jî ji bo afirandina mîkroçîpên bi performansa bilind, ji pêvajokeran bigire heya bîra flash NAND.

Pêşîn, bila em li ser etching biaxivin. Piştî qatek materyalê mîna silicon dîoksît tê razandin li ser a wafer, nexşeyek bi karanîna ronahiyê li ser wê tê pêşandan. The etch pêvajo paşê materyalê ji deverên neparastî derdixe. NF3 tê nav odeyekê û ji bo afirandina a plasma- ewrekî barkirî ion perçe û reaktîf fluorine radîkal. Van radîkalan tam bombeyan dibarînin wafer rûerdê, reaksiyonek bi silicon û veguhertina wê a gazê pêkhatî (silicon tetrafluoride) ku bi hêsanî dikare ji jûreyê were derxistin. Rastiya vê pêvajoyê hiş e, rê dide endazyaran ku taybetmendiyên ku bi hezaran carî ji porê mirovî ziravtir in çêkin.

Ya duyemîn, û bêtir gelemperî, bikaranîna nîtrojen trifluoride wek a paqijkirina gazê. Di dema Danîna Vaporê ya Kîmyewî (CVD) pêvajo, ku li ser fîlimên zirav têne mezin kirin wafer, maddeya nedilxwaz jî li ser dîwarên hundurê jûreya pêvajoyê çêdibe. Ev bermayî, gelek caran ji çêkirin silicon an nitride silicon, divê bi temamî di navbera pêvajoya her yek ji rakirin wafer an komek wafers. Heke ne wusa be, ev avabûn dikare biqelişe û li ya din biçe wafer, dibe sedema kêmasiyekê. Li vir, NF3 tê pompekirin oda vala û a plasma tê şewitandin. The hêzdar fluorine radîkal dîwarên odeyê paqij dikin, zirav vediguherînin bermayî nav a gazê byproduct ku bi hêsanî tê rakirin. Ev çerxa paqijkirinê ye ji bo parastinê krîtîk paqijiya hawîrdora hilberînê û misogerkirina bilind hilberîna hilberînê.

Çi NF₃ Li gorî Alternatîfan Gazek Paqijker a Serwer dike?

Gelek salan, ya pîşesaziya semiconductor xwe dispêre perfluorocarbons (PFCs) mîna karbon tetrafluoride (CF4) û hexafluoroethane (C₂F₆) ji bo paqijkirin û kişandinê. Digel ku bandorker in, ev pêkhate bi kêmasiyek mezin re hatin: ew gazên serayê yên zehf bi hêz in ku bi jiyana atmosferê ya pir dirêj in. Mînakî, C2F₆ a potansiyela germbûna gerdûnî ya bilind (GWP) û dikare 10,000 salan di atmosferê de bimîne. Her ku qaîdeyên jîngehê zexm kirin, pîşesaziyê hewceyê çareseriyek çêtir bû.

Ev der e NF3 wekî serketiyek eşkere derket holê. Dema ku Nîtrojen Trifluoride jî a gaza serayê ya bi hêz, jiyana wê ya atmosferê pir kurttir e (dora 500 sal). Ya girîngtir, ew di pêvajoya paqijkirinê de pir bikêrtir e. Di hundurê plasma ode, rêjeyek pir zêde ya NF3 molekul perçe dibin da ku reaktîfên xwe berdin fluorine li gorî PFC-ê. Ev tê wateya kêmtir bê bertek xaz ji odeyê westiyayî ye. Modern fabs semiconductor di heman demê de pergalên kêmkirinê (scrubbers) saz bikin ku hema hema hemî hilweşîne bê bertek NF3 û zirardar byproduct gazên berî ku ew bên berdan.

Tevhevbûna karîgeriya bilind û kêmkirina bi bandortir tê vê wateyê ku ya rastîn belavbûna gaza serayê ji bikaranîna NF3 ji yên gazên kevintir ên PFC bi girîngî kêmtir in. Ev performansa bilind sedemek bingehîn e ji bo pejirandina wê ya berbelav.

Nitrojen Trifluoride-Paqijiya Bilind çawa tê hilberandin?

Wekî çêker, ez dikarim ji we re bibêjim ku ew hilber dike NF3 tevlihev û pir bi kontrol e pêvajoya hilberînê. Armanc ev e ku meriv hilberek dawîn biafirîne ku pir paqij e - pirî caran 99,999% paqijî an jî bilindtir - ji ber ku hindiktirîn jî nepakî dikare bibe felaket ji bo hilberîna semiconductor. Pêvajo bi taybetî di karanîna kîmyewiyên pir reaktîf de pisporiyê hewce dike fluorine.

Ew Hilberîna NF3 bi gelemperî reaksiyonê vedigire amonyak (yek pêkhatî nîtrojenê dihewîne) an amonyumek florîd pêkhatî bi element fluorine gaz di reaktoreke li germên bilind. Ev reaksiyonê tevliheviya gazan çêdike, di nav de NF3, materyalên bê reaksîyon, û hilberên cûda. Pirsgirêka rastîn, û cihê ku pisporiya dabînker bi rastî nîşan dide, di nav de ye paqijkirin qonaxa ku li pey.

The raw gazê tevlihevî di nav çend kesan re derbas dibe paqijkirin gavên ji bo rakirina her pêkhateyên nedilxwaz. Ev bi gelemperî rêzek paqijkirinê vedigire, adsorption, û pêvajoyên distilasyonê yên krîogenîk. The pêvajoya distilasyonê, bi taybetî, germahiyên pir nizm bikar tîne da ku gazên cihêreng li gorî xalên kelandinê ji hev veqetîne, îzole dike. NF3 ji her nepakiyên mayî. Her gav bi alavên analîtîk ên pêşkeftî ve tê şopandin da ku hilbera dawîn bi taybetmendiyên hişk ên semiconductor pîşesaziya. Ev pabendbûna bi kontrolkirina kalîteyê ew e ku dabînkerek pêbawer ji yên din vediqetîne.

Fikrên Ewlehî û Birêvebirinê ji bo Gaza NF₃ çi ne?

Ewlehî di pîşesaziyê de pêşîniya herî sereke ye xaz business. Dema ku NF3 di germahiya odeyê de ne şewatbar e û bi îstîqrar e, bi taybetî di germahiyên bilind de oksîjenek bihêz e. Ev tê vê wateyê ku ew dikare bi maddeyên şewitandî re bi tundî reaksiyonê bike û pêdivî ye ku meriv bi baldarî tevbigere. Rîska sereke jehrbûna wê ye; nefesê kirin xaz dikare zirardar be, ji ber vê yekê hewaya rast û alavên parastinê yên kesane di her tiştî de girîng in malpera hilberînê.

Tevahiya zincîra peydakirinê, ji kargeha me bigire heya xerîdar semiconductor fab, li dora ewlehiyê hatî çêkirin. NF3 di bin tansiyona bilind de di silindirên pola yên bi taybetî hatine sêwirandin de tê veguheztin. Van silindir di bin ceribandin û pejirandina hişk de ne da ku pê ewle bibin ku ew dikarin bi ewlehî vehewînin xaz. Wekî dabînker, em Bernameyên Daneyên Ewlekariyê (SDS) û perwerdehiyê ji xerîdarên xwe re li ser prosedurên hilanînê, girêdan û hilgirtinê yên rast peyda dikin. Ev rêwerzên li ser rêjeya herikînê pergalên kontrol û vedîtina leaks.

Ji bo xwedan karsaziyên mîna Mark, ku xema wan a sereke zincîreyek dabînkerê bêkêmasî û pêbawer e, hevkarîkirina bi dabînkerek ku xwedan tomarek ewlehiyê ya îsbatkirî ye pir girîng e. Têkiliya bêkêmasî an nebûna protokolên ewlehiyê yên zelal ji dabînkerê ala sor a sereke ye. Em bi xwe serbilind in ku ne tenê hilberek, lê karûbarek bêkêmasî ya ku piştgiriya lojîstîkî û pisporiya ewlehiyê vedihewîne, peyda dike. xaz digihîje û her gav bi ewlehî tê girtin.

Ma Nîtrojen Trifluoride gazek serayê ye? Fêmkirina Bandora Jîngehê.

Girîng e ku meriv di derheqê aliyên hawirdorê de zelal be NF3. Erê, Nîtrojen Trifluoride hêzdar e gaza serayê. Panela Guherîna Avhewayê ya Navdewletî (IPCC) hesab kir ku potansiyela germbûna global (GWP) bi hezaran carî ji karbonê mezintir e. dîoksît di heyama 100 salî de. Ev rastiyek e ku pîşesaziyê pir ciddî digire.

Lêbelê, çîrok li wir bi dawî nabe. The bandora li ser jîngehê Ne tenê bi potansiyela gazê ve girêdayî ye, lê bi wê yekê ve girêdayî ye ku çiqas ji wê bi rastî di atmosferê de tê berdan. Wekî ku berê hate gotin, NF3 pir bi bandor e. Di nûjen de semiconductor tesîs, piranîya mezin a gaz tê bikaranîn di pêvajoya çêkirinê de tê vexwarin an hilweşandin. The plasma wê dişikîne, û her bê bertek xaz ku tê westandin ji bo pergala kêmkirinê tê şandin. Van pergalên pir bi bandor in, bi gelemperî ji% 99 ê mayî hilweşînin NF3.

Veguherîna pîşesaziyê ji PFC-ê berbi NF3, bi karanîna berfireh a teknolojiya kêmkirinê re, bi rastî rê li ber kêmkirina torê vekiriye belavbûna gaza serayê per yekîneya hilberînê. Berpirsiyar çêkerên nîvconductor û dabînkerên gazê bi hev re dixebitin da ku emîsyonê kêm bikin. Ev bi xweşbînkirina pêvajoya paqijkirinê ve girêdayî ye ku hindiktirîn mîqdara bikar bîne xaz pêdivî û domandina pergalên kêmkirinê ji bo performansa lûtkeyê. Ji ber vê yekê, dema NF3 hêzdar e gaza serayê di mîhengek laboratîfê de, şopa wê ya hawîrdorê ya cîhana rastîn tê de çêkirina nîvconductor bi baldarî tê rêvebirin û ji alternatîvên ku li şûna xwe dane pir kêmtir e.

Rola Hilberîna Gazê ya Ser-Sîteyê ji bo Fabên Nîvconduktorên Mezin çi ye?

Pîvana modern çêkirina nîvconductor nefes e. Tesîsên herî mezin, ku wekî mega-fab têne zanîn, mîqdarên pir mezin gazan vedixwin. Ji bo hin gazan, mîna nîtrojenê, ew bikêrtir e ku meriv wan rasterast li sazgehê hilberîne ne ji barkirina bi hezaran silindiran. Ev wekî tê zanîn li ser malperê nifşê. Ji bo pir pispor û reaktîf xaz çawa NF3, modelek hinekî cûda derdikeve holê: li ser malperê paqijkirin û analîzkirin.

Dema ku tije Hilberîna NF3 li fabek ji ber tevliheviya wê ne asayî ye, bikarhênerên mezin bi gelemperî sofîstîke kirine li ser malperê pergalên rêveberiya gazê. Pêşkêşiyek mezin a NF3 ji fabrîkê re tê radest kirin, û dûv re ev pergal qonaxa dawîn pêk tîne paqijkirin û analîza kalîteyê ya domdar rast berî ya xaz dikeve nav amûrên hilberînê yên biha. Ev qatek paşîn a kontrolkirina kalîteyê peyda dike, dabîn dike ku her qirêjiyek potansiyel ji xetên peydakirinê tê girtin. Ev nêzîkatî feydeyên aborî yên kirîna girseyî bi pêbaweriya kalîteyê re hev dike li ser malperê serekî.

Fêmkirina van modelên peydakirina pêşkeftî girîng e. Wekî dabînker, me karûbarên xwe ji tenê dagirtina silindiran wêdetir berfireh kiriye. Em niha pê re dixebitin hilberînerên nîvconductor global ji bo sêwirandin û bicihanîna çareseriyên radestkirina gazê û birêvebirina berfireh. Dibe ku ev veqetandî be xeta hilberînê kapasîteya ji bo xerîdarek mezin, lojîstîkek pispor, an entegrasyona bi wan re li ser malperê sîstemên. Ew li ser peydakirina zincîreyek dabînker a maqûl û pêbawer e ku hewcedariyên daxwazê ​​dihewîne Hilberîna sedsala 21-an. Ev beşek sereke ya stratejiya me ye, nemaze dema ku ji xerîdarên girîng re xizmet dike kapasîteyên hilberînê.

Çawa Paqijiya NF3 Di Hilberîna Çîpê de bandorê li hilberînê dike?

Di semiconductor dinya, "berdan" her tişt e. Ew ji sedî çîpên baş û xebatê yên ku ji yek yek têne hilberandin e silicon wafer. Berhemek bilind tê wateya qezenca bilind; berberiyeke kêm dikare ji aliyê aborî ve wêranker be. Paqijiya gazên pêvajoyê, bi taybetî reaktîf xaz çawa NF3, bandorek rasterast û dramatîk li ser dike hilberîna hilberînê.

Bifikirin an nepakî mîna pariyek piçûk a şilbûnê (H2O) an din gazê pêkhatî tevlîhev kirin bi NF3. Di dema pêvajoya etch hesas, ku nepakî dikare di reaksiyona kîmyewî de astengî çêbike, û bibe sedema kêmasiyek mîkroskopî di çerxa çîpê de. Dibe ku ew asteng bike etch, hiştina materyalê li cîhê ku divê nebe, an jî bibe sedema zêde xêzkirinê, pir zêde maddî jêbirin. Bi her awayî, encam çerxa entegre dê testa xwe ya dawîn têk biçe. Dema ku hûn li ser yek çîpê bi mîlyonan transîstor çêdikin, tewra yek "kêmasîyek kujer" jî ji hêla aniyek ve çêdibe nepakî dikare tevahiya çîpê bêkêr bike.

Ji ber vê yekê em di kontrolkirina kalîteyê de ew qas giran veberhênan dikin. Bi pêşkêşkirina pejirandî, ultra-paqijiya bilind NF3, em pêbaweriya xerîdarên xwe didin ku xaz dê nebe çavkaniya kêmasiyan. Kontrolkirina giraniyê ji her pêkhateyê heya asta perçe-per-mîlyar piştrast dike ku ew pêvajoya çêkirinê stabîl û dubare ye. Pêvajoyek bi îstîqrar ber bi pêvajoyek pêşbînîkirî û bilind ve dibe hilberîna hilberînê, ku ji bo her yek armanca dawîn e semiconductor çêker. Rola me wekî dabînkerê Gazên Taybet ên Paqijiya Bilind ji holê rakirina guherbaran û peydakirina hilberek bi kalîteya bêtevger e.

Divê hûn li Pêşkêşkarek Trifluoride Nîtrojenê li Çi Bigerin?

Ji bo efserek kirînê mîna Mark, ji bo materyalek krîtîk wekî peydakarê rast hilbijêrin NF3 ji berhevdana bihayan wêdetir diçe. Rîskên hevkariyek xirab - derengiya barkirinê, pirsgirêkên kalîteyê, ragihandina belengaz - bi tenê pir zêde ne. Li ser bingeha ezmûna min, li vir faktorên sereke hene ku meriv bifikirin:

Pêşîn, kalîte û sertîfîkayên verastkirî. Pêşkêşkerek pêbawer dê bi her barkirinê re Sertîfîkaya Analîzê (CoA) peyda bike, asta paqijiyê hûrgulî bike û her nepakiyên hatine tespîtkirin navnîş bike. Divê ew li gorî standardên navneteweyî yên mîna ISO 9001 bin. Li ser kapasîteyên wan ên analîtîk bipirsin. Amûrên wan hene ku di astên ku jê re hewce ne de nepakiyan tespît bikin semiconductor sepanên?

Ya duyemîn, pêbawerî û zelaliya zincîra peydakirinê. Ma dabînker dikare torgilokek lojîstîkî ya bihêz destnîşan bike ku pêşî li derengiyan bigire? Ma wan zêde heye kapasîteyên hilberînê ji bo peydakirina dabînkirina domdar? Têkilî li vir girîng e. Pêdivî ye ku dabînkerê we çalak be, nûvekirinên li ser barkirinê peyda bike û ji bo bersiva pirsan bi hêsanî amade be. Ev rasterast xala êşê ya pêwendiya bêserûber destnîşan dike.

Di dawiyê de, pisporiya teknîkî bigerin. Pêşkêşkerek baş ne tenê hilberek difiroşe; ew çareseriyekê pêşkêş dikin. Divê ew serîlêdanên we fam bikin û bikaribin piştgiriya teknîkî pêşkêş bikin. Divê ew di derbarê ewlehî, hilgirtin, û tewra qaîdeyên hawîrdorê yên derdorê de jî haydar bin sepanên gazê. Pêşkêşkarek ku dikare wekî hevkarek zanyar tevbigere ji yê ku tenê firoşkarek e, bêsînor bi nirxtir e. Ev pispor bingeha têkiliyek dirêj-dirêj e. Em hewl didin ku ji bo hemî xerîdarên xwe bibin ew hevkar, ne tenê pêşkêşî xaz lê aramiya hişê ku pê re tê.

Key Takeaways

• Amûra bingehîn: Nîtrojen Trifluoride (NF3) taybetmendiyek krîtîk e xaz ji bo etching plasma û paqijkirina odeyê de tê bikaranîn pêvajoya çêkirina nîvconductor.
• Performansa Bilind: NF3 ji gazên PFC yên kevn ên ku li şûna wê hatine veguheztin bikêrtir e û bi saya rêjeyên karanîna bilind û pergalên kêmkirina nûjen xwedan bandorek jîngehê kêmtir e.
• Paqijî sûdmendî ye: Paqijiya ultra-bilind a NF3 ne muzakere ye. Tewra nepakiyên şopî jî dikarin bibin sedema kêmasiyan a silicon wafer, bi tundî kêm dike hilberîna hilberînê û qezenckirina çêkirina chip.
• Ewlehî û Handling girîng in: Dema ku stabîl be, NF3 jehrîn û oksîjenker e xaz ku pêdivî bi hilgirtina pispor, silindirên pejirandî, û têgihiştinek kûr a protokolên ewlehiyê hewce dike.
• Hilbijartina Pêşkêşker Girîng e: Dema hilbijartina an NF3 dabînker, pêşî li kalîteya verastkirî, pêbaweriya zincîra peydakirinê, ragihandina zelal, û pisporiya teknîkî ya kûr li ser bihayê tenê bidin.