Sparčiai vystantis pasaulinei puslaidininkių pramonei, lustų gamybos procesai visiškai įžengė į nanometrų erą. Šiame itin tiksliai gamybos procese dėl bet kokių nedidelių aplinkos svyravimų ar medžiagų nešvarumų gali būti išmesta visa plokštelių partija. Todėl elektroninės specialios dujos ir didelio grynumo pramoninės dujos atlieka nepakeičiamą vaidmenį. Tarp jų, didelio grynumo skystas argonas Dėl savo didžiausio cheminio inertiškumo ir puikių fizinių savybių tapo nepakeičiama pagrindine medžiaga kasdienėje puslaidininkių konstrukcijų veikloje.

Šiame straipsnyje bus išsamiai išnagrinėtos pagrindinės skysto argono panaudojimo galimybės lustų gamybos procesuose ir pateikiamas profesionalus viešųjų pirkimų vadovas įmonių tiekimo grandinės komandoms.

Pagrindinės programos: kodėl skystasis argonas neatsiejamas nuo puslaidininkių gamybos?

Puslaidininkių gamybos procese priekinės linijos (FEOL) puslaidininkių skystasis argonas pirmiausia naudojamas toliau nurodytuose pagrindiniuose etapuose, kurie lemia produkto išeigą:

• Fizinis nusodinimas iš garų (PVD) / purškimas: Itin grynos argono dujos, susidarančios dujofikuojant skystąjį argoną, yra labiausiai paplitusios darbinės dujos PVD purškimo procesuose. Vakuuminėje kameroje argono jonai yra pagreitinami elektriniu lauku, kad bombarduotų tikslinę medžiagą, todėl tiksliniai atomai pasislenka ir tolygiai nusėda ant plokštelės paviršiaus, kad susidarytų metalinė plėvelė. Didelis grynumas yra būtina sąlyga norint užtikrinti plėvelės tankį ir elektrinę konsistenciją.
• 
  

• Visiškai saugi inertinė apsauginė atmosfera: Monokristalinio silicio traukimo proceso metu (pvz., Czochralski procesas) ir aukštos temperatūros atkaitinimo procesuose silicis lengvai reaguoja su deguonimi esant aukštai temperatūrai. Todėl argono dujos turi būti nuolat įleidžiamos, kad pakeistų orą, sukuriant absoliučiai inertišką aplinką, izoliuotą nuo deguonies ir drėgmės, taip užtikrinant tobulą silicio kristalinės gardelės augimą.
• 
  
• Kriogeninė ir plokštelių valymo technologija: Pažangiuose procesuose, tokiuose kaip ekstremalioji ultravioletinė (EUV) litografija, skysto argono itin žemos temperatūros charakteristikos (virimo temperatūra –186°C) kartais taikomos tikslios įrangos aušinimo sistemoms. Tuo pačiu metu argono aerozolio technologija taip pat naudojama nanometrų mastelio fiziniam mikrovalymui ant plokštelių paviršių, kurie gali nedestruktyviai pašalinti smulkias kietąsias daleles.
• 
  

Kokybė lemia derlių: griežti didelio grynumo skysto argono standartai

Puslaidininkių pramonės reikalavimai žaliavoms yra ypač griežti. Paprastas pramoninis skystas argonas paprastai turi pasiekti tik 99,9% arba 99,99% grynumo, tačiau tai toli gražu neatitinka lustų gamybos poreikių. Už kvalifikuotas didelio grynumo skystas argonas, bazinis grynumas paprastai turi pasiekti 99,999 % (5N), o pažangiuose mazguose jis turi pasiekti net 99,9999 % (6N) ar didesnį.

Dar svarbiau yra priemaišų kontrolė. Deguonies, azoto, drėgmės, bendrųjų angliavandenilių (THC) ir metalo jonų pėdsakų kiekis turi būti griežtai kontroliuojamas ppb (dalys per milijardą) arba net ppt (dalių trilijonui) lygiu. Net jei į dujotiekį susimaišys nedidelis kiekis priemaišų, plokštelės paviršiuje susidarys mikrodefektai, sukeldami lustų trumpąjį jungimą arba srovės nuotėkį, tiesiogiai sumažindami išeigą ir atnešdami didžiulius ekonominius nuostolius.

Pirkimų vadovas: kaip įvertinti ir pasirinkti profesionalų skystojo argono tiekėją?

Atsižvelgiant į lemiamą didelio grynumo dujų vaidmenį eksploatuojant gamybos linijas, pagrindinė pirkimo ir tiekimo grandinės komandų užduotis yra rasti ir užtikrinti visiškai kvalifikuotą ir pajėgų skysto argono tiekėją. Vertinant potencialius tiekėjus, rekomenduojama sutelkti dėmesį į šiuos tris aspektus:

Griežtos kokybės kontrolės ir testavimo galimybės: Puikūs tiekėjai turi turėti aukščiausios klasės pėdsakų analizės įrangą, tokią kaip dujų chromatografai (GC) ir masės spektrometrai (MS). Jie turi turėti galimybę pateikti išsamų kiekvienos partijos COA (analizės sertifikatą), kad užtikrintų absoliutų grynumo nuoseklumą tarp pristatymų.

Stiprus tiekimo grandinės atsparumas ir pristatymo stabilumas: Fabs paprastai veikia 24/7/365, o prastovų kaina yra labai didelė. Todėl tiekėjai turi turėti didžiules vietines skysčių saugojimo galimybes, savo kriogeninių autocisternų parką ir išsamius nenumatytų atvejų planus, skirtus tiekimo avarinei situacijai užtikrinti.

Pažangūs konteineriai ir „antrinio užteršimo“ technologija: Kad ir koks būtų dujų grynumo lygis, jos yra nenaudingos, jei jos užterštos transportavimo metu. Dėmesys turėtų būti skiriamas tiekėjo kriogeninėms talpykloms ir cisternos vidinių sienelių apdorojimo technologijoms (pvz., ar buvo atliktas elektropoliravimas / EP apdorojimas), taip pat standartinės veikimo procedūros (SOP), skirtos vožtuvų ir vamzdynų prapūtimui užpildymo ir perdavimo etapuose, užtikrinant, kad aukšto grynumo produktai būtų pristatyti tiesiai iš gamyklos į kliento terminalą.

Išvada

Nuolat tobulinant Moore'o dėsnį, didelio grynumo skystas argonas yra ne tik pagrindinė vartojimo medžiaga, bet ir „nematoma palyda“ pažangiems puslaidininkių procesams. Moksliškai ir griežtai įvertinant ir parenkant a skysto argono tiekėjas Visapusiškai stiprus, užtikrinantis aukštos kokybės ir stabilų puslaidininkių skystojo argono tiekimą, yra pagrindinis kiekvienos puslaidininkių gamybos įmonės kertinis akmuo, siekiant pagerinti proceso derlingumą ir laimėti pasaulinės rinkos konkurenciją.