Te Wetewete i te Mana o te Fluorine Chemistry i roto i te Hanga Semiconductor: He Tirohanga Hau Nui
Ko te ao hou e rere ana i runga maramara. Mai i te waea atamai i roto i to pute ki nga punaha arahi i roto i te miihini aerospace, te iti taputapu semiconductor Ko ia te toa kore waiata o te ao matihiko. Engari he aha te toa i muri i te toa? Koia te ao e kore e kitea, he maha nga wa karekau o nga hau motuhake. Ina koa, matū fluorine whai wāhi nui i roto i te hanga semiconductor tukanga e kore e taea te whakakapi noa.
Mena kei te whakahaere koe i tetahi mekameka tuku, kei te tirotirohia ranei te kounga o nga hua i roto i te hikohiko hangahanga, e mohio ana koe he kore te tawhē mo te hapa. Ka taea e te pikinga kotahi o te makuku, te matūriki moroiti ranei, ka pakaru te oma whakangao e hia miriona taara. Ka ruku hohonu tenei tuhinga ki te mahi a whai fluorine hau—he aha tatou e whakamahi ai, te matū motuhake e whai hua ai, me te mea nui mo te pumau me te ma o te mekameka tuku. Ka torotoro tatou me pehea enei hau parakore teitei whakamahia i roto i etch me nga hikoi tuku, a he aha te take ko te tango mai i tetahi hoa pono te whakatau nui ka taea e koe i tenei tau.

He aha te take i whirinaki ai te ahumahi semiconductor ki nga hau e mau ana i te fluorine?
Kia mohio ki nga ahumahi semiconductor, me titiro koe ki te ripanga waahi. Ko Silicon te kānawehi, engari pūkōwhai ko te paraihe. Ko te hanga semiconductor Ko te tukanga ko te hanga paparanga o nga rawa, katahi ka tango maataki ki te hanga iahiko. Ko tenei tukanga tango e kiia ana ko te tarai.
Pūkōwhai Ko te huānga electronegative rawa atu. I roto i nga kupu ngawari, he tino hiakai mo nga irahiko. I te wa e whakauru ana matou hau kareoro ranei pūhui fluorinated ki roto i te ruma plasma, ka tauhohe nga ngota fluorine ki te silicon me hauhā hauhā. Ko tenei tauhohenga matū ka huri i te kirika toka ki te hau rewa (pēnei i te tetrafluoride silicon) ka ngawari te pana. Ki te kore tenei tauhohenga matū, kare e taea e matou te hanga i nga awaawa moroiti me nga rua whakapiri e hiahiatia ana mo te ao hou nga taputapu hiko.
I roto hanga nui-rōrahi, ko te tere me te tika te mea katoa. Nga hau e mau ana i te Fluorine whakarato i nga reiti etch teitei e hiahiatia ana kia mau tonu te whakaputanga, me te tuku ano hoki i te kowhiringa ki te tapahi i tetahi rawa me te kore e pakaru te paparanga o raro. He mahi whakatairite ngawari o matū me te ahupūngao.
He aha te mea tino ahurei te matū fluorine mo te whakairo tino tika?
Ka patai pea koe, he aha te take e kore ai e whakamahi maaota, bromine ranei? Ka mahia e matou, mo etahi paparanga. Heoi, matū fluorine he painga ahurei i te wa e tarai ana i nga rauemi hanga-silicon. He tino kaha te hononga i waenga i te silicon me te fluorine. Ina whai fluorine ka pa te plasma ki te angiangi, ka puta te tauhohenga ki waho, ka puta noa.
Ka tupu te makutu i roto i te plasma. I roto i te a tukanga semiconductor rūma, ka whakamahia te pūngao nui ki te hau pūmau pēnei i te Carbon Tetrafluoride (CF4) me te Sulfur Hexafluoride (SF6). Ma tenei ka pakaru te hau, ka tuku hohenga pūkōwhai tuwhenawhero. Ka whakaekea e enei tuwhena te mata o te angiangi.
"Ko te tika o te etch ka tautuhi i te mahinga o te maramara. Mena ka rere ke to maa hau, ka rere ke te reiti o te etch, ka pakaru to hua."
Ka puta tenei ki te kaupapa o anisotropic te tarai—te tapahi tika ki raro kaore e kai tahataha. Ma te whakaranu pūkōwhai me etahi atu hau tukanga, ka taea e nga miihini te whakahaere pai i te tohu o te awaawa. He mea nui tenei kaha i a tatou e neke ana ki nga pona iti (7nm, 5nm, me raro), ahakoa he nanometer o te ine i te rahunga.
He pehea te haurehu i roto i nga mahi whakangao hiko e akiaki ana i nga mahi rewa whakamua?
Nga tukanga etch ko nga taputapu whakairo o te fabs. E rua nga momo matua: etch maku (ma te whakamahi i nga matū wai penei hauwai pūkōwhai) me te etch maroke (ma te whakamahi i te plasma). Hou semiconductor matatau Ko nga node e whakawhirinaki ana ki te tarai plasma maroke na te mea he tino tika.
I roto i te angamaheni whakairo plasma raupapa, a hau fluorinated ka whakaurua. Kia titiro tatou ki te momo i whakamahia:
- Carbon Tetrafluoride (CF4): Ko te hoiho mahi mo te waikura waikura.
- Octafluorocyclobutane (C4F8): Ka whakamahia hei whakatakoto i tetahi paparanga polymer ki nga pakitara taha o te waikeri, hei whakamarumaru i a raatau i te wa e werohia ana te raro.
- Hexafluoride whanariki (SF6): E mohiotia ana mo te tere tere o te reiti kirikiri.
Te taunekeneke i waenganui i nga plasma me te tïpako he uaua. Kei roto ko te pupuhi tinana e nga katote me te tauhohenga matū e nga tuwhenawhe. Ko te taputapu hanga semiconductor me tino whakahaere te rere, te pehanga, me te ranunga o enei hau. Mena ko te hau motuhake kei roto nga poke penei i te makuku, ka taea te hanga i te waikawa hydrofluoric i roto i nga raina tuku, i te ruuma ranei, ka pakaru te waikura me te matūriki.

He aha te mea ko Nitrogen Trifluoride te kingi o nga tono horoi ruma?
Ahakoa te tarai me te horoi haere tahi, ko te horoi i nga taputapu whakangao he mea nui ki te tukatuka i te angiangi. I te wa Te Whakapae Kohu Matū (CVD), Ko nga mea penei i te silicon, te tungsten ranei ka tukuna ki runga i te angiangi. Heoi, ka whakakakahu ano enei taonga ki nga pakitara o te ruma. Ki te hanga ake tenei toenga, ka paheke, ka taka ki runga i nga angiangi, ka puta he koha.
Tomo Nitrogen Trifluoride (NF3).
I nga tau kua pahure ake nei, i whakamahia e te ahumahi kōtuhi fluorinated hau rite C2F6 mo te horoi ruma. Heoi, kua noho te NF3 hei paerewa mo nga tukanga horoi ruma na te kaha o tona kaha. Ka pakaruhia i roto i te puna plasma mamao, ka whakaputahia e te NF3 te nui o ngota fluorine. Ka horoia e enei ngota nga pakitara ruma kia ma, ka huri i nga toenga totoka ki te hau ka maemaa ki waho.
Nitrogen Trifluoride he pai ake na te mea he nui ake te reeti whakamahi (he nui ake te hau e whakamahia ana) me te iti iho o nga tukunga ki nga tawhito. nga taputapu horoi. Mo te kaiwhakahaere whare, ko te tikanga he iti ake te waa mo te tiaki me te tere ake te whakaputa.
Ko ēhea pūhui fluorinated he mea nui mo te hanga pukapuka-nui?
Ko te mekameka tuku semiconductor whakawhirinaki i runga i te kete o motuhake nga hau e mau ana i te fluorine. Kei ia tangata he "tohanga" he tono ranei. I Jiangsu Huazhong Gas, ka kite matou i te tono nui mo enei e whai ake nei:
| Ingoa hau | Tātai | Taupānga Tuatahi | Āhuahira Matua |
|---|---|---|---|
| Carbon Tetrafluoride | CF4 | Oxide Etch | He maha, he paerewa ahumahi. |
| Hexafluoride whanariki | SF6 | Silicon Etch | Te tere o te etch teitei, te kiato teitei. |
| Nitrogen Trifluoride | NF3 | Te horoi i te ruma | Te kaha teitei, te whakaheke iti. |
| Octafluorocyclobutane | C4F8 | Etch Dielectric | Te hau polymerizing mo te whakamarumaru i te taha taha. |
| Hexafluoroethane | C2F6 | Oxide Etch / Ma | He hau tuku iho, e whakamahia nuitia ana. |
Ko enei pūhui fluorinated ko te oranga o hanga nui-rōrahi. Ki te kore he rere tonu o enei hau i roto i te hikohiko hanga, ka mutu nga raina. He maamaa noa. Koinei te take kei te aro turuki tonu nga kaiwhakahaere hoko pera i a Eric Miller mekameka tuku mo nga raruraru.
He aha te mea i noho ai nga hau parakore teitei te tuara o te tukunga hikohiko?
E kore e taea e au te whakakoi i tenei: Ko te ma te mea katoa.
Ina korero tatou mo hau parakore teitei, kaore matou e korero mo te "koeke ahumahi" e whakamahia ana mo te whakapiri. Kei te korero matou mo te 5N (99.999%), te 6N ranei (99.9999%) te ma.
He aha? No te mea a taputapu semiconductor he āhuatanga ine i roto i te nanometers. Ka taea e tetahi ngota ngota o te poke whakarewa, te makuku ranei (H2O) ka puta he ara iahiko poto, ka kore ranei e piri tetahi paparanga.
- makuku: Ka tauhohe me pūkōwhai ki te hanga HF, e whakakino ana i te punaha tuku hau.
- hāora: Ka whakahāorahia te silicon ma te kore e taea te whakahaere.
- Konga Taamaha: Whakamotitia nga ahuatanga hiko o te transistor.
Hei kaiwhakarato, ko ta maatau mahi ko te whakarite i nga Xenon tino parakore ranei Koeke Hiko Nitrous Oxide whiwhi koe tutaki tino paerewa ahumahi. Ka whakamahi matou i te chromatography hau matatau ki te kimi tohu poke heke iho ki nga wahanga mo te piriona (ppb). Mo te kaihoko, ko te kite i te Tiwhikete Tiwhikete (COA) ehara i te pepa noa; ko te whakapumautanga kei a raatau hanga semiconductor e kore e pa ki te tukinga hua kino.

He pehea te whakahaere a te ahumahi i nga tukunga hau kati me te GWP?
He arewhana kei roto i te ruma: te taiao. He maha haurehu fluorinated kia teitei Pumanawa Whakawera o te Ao (GWP). Hei tauira, Hexafluoride whanariki Ko (SF6) tetahi o nga mea tino nui haurehu kati kōtuhi kaha e mohiotia ana e te tangata, me te GWP mano nga wa teitei ake i te CO2.
Ko te ahumahi hanga semiconductor kei raro i te pehanga nui ki te whakaiti i tana tapuwae waro. Na tenei i arahi ki nga huringa nui e rua:
- Whakaheke: Fabs kei te whakauru i nga "pouaka tahu" nui, i nga kaitapahi ranei ki runga i o raatau raina whakapau. Ka pakaruhia e enei punaha nga mea kaore i aro hau kati kōtuhi i mua i te tukunga ki te hau.
- Whakakapi: Kei te rapu nga kairangahau mo etahi atu huarahi etch hau me te GWP iti. Heoi, he uaua matū te kimi i te ngota ngota e mahi ana me te C4F8, te SF6 ranei kaore he paanga o te taiao.
Nitrogen Trifluoride he takahanga i te huarahi tika mo te horoi na te mea he ngawari ake te pakaru atu i nga PFC tawhito, ka iti ake te katoa. tukunga mena kei te mahi tika nga punaha whakaheke. Te whakaheke nga tukunga hau kati ehara i te mea he mahi PR noa; he whakaritenga ture i roto i te EU me te US.
Kei te whakaraeraehia te mekameka tuku hikohiko ki nga ngoikoretanga hau motuhake?
Mena kua ako nga tau tata nei ki a tatou, ko te mekameka tuku he pakarukaru. Nga kaihanga Semiconductor kua pa ki nga ngoikoretanga o nga mea katoa mai i te neon ki te fluoropolymers.
Te tuku o hau kareoro a ko ona hua ka whakawhirinaki ki te keri o te fluorspar (konupora fluoride). Ko Haina te puna nui o te ao mo tenei rauemi mata. Ka piki ake nga raruraru geopolitical, ka pakaru ranei nga huarahi logistics, ko te waatea o enei mea tino nui hau tukanga ka heke, ka piki nga utu.
Mo te kaihoko penei i a Eric, he pono te wehi o "Force Majeure". Hei whakaiti i tenei, kei te rereke nga kamupene mohio ki o raatau kaiwhakarato. Kei te rapu hoa ratou no ratou ake iso-tanika kua whakaritea hoki he whatunga logistics. Te ti'aturi i roto logistics he mea nui ano ki te ma o te hau. Ka taea e koe te parakore C4F8 hau i roto i te ao, engari ki te mau ki te tauranga, ka kore noa iho ki te fab.
He aha nga tikanga haumaru mo te whakahaere i te Hydrogen Fluoride me etahi atu mea paitini?
Ko te haumaru te turanga o to tatou ahumahi. He maha whai fluorine ko te hau he paitini, he hauhau, he tino hohenga ranei. Hauwai Pūkōwhai (HF), he mea tino kino te whakamahi i roto i te rewa makuku, i hangaia ranei hei huanga. Ka uru ki roto ki te kiri, ka whakaekea te hanganga o te wheua.
Ko te whakahaere i enei rauemi me whakangungu kaha me nga taputapu motuhake.
- Porotakaro: Me whai tohu DOT/ISO me te tirotiro auau mo te waikura o roto.
- Takirua: Ka whakamahia nga marere diaphragm hei aukati i te rerenga.
- Pūoko: Hanga Semiconductor kua hipokina ki nga pūoko hau e whakaohooho ana i te tangi iti.
Ina whakakiia e tatou he rango ki Koeke Hiko Nitrous Oxide he mea paitini ranei, ka mahia e matou ano he patu kua utaina. Ka whakakorikoria te porotaka ki roto ki te aukati i nga matūriki me te kati me te hiri o te takirere. Mo o taatau kaihoko, ma te mohio ko te hau kawe ka tae mai ranei te etchant i roto i te haumaru, ko te takai e tika ana he tino awhina.

He aha nga mea kei mua mo nga rauemi e whakamahia ana i roto i te hangahanga semiconductor?
Ko te hanga semiconductor he pukuriri te mahere huarahi. I te wa e neke ana nga maramara ki nga hanganga 3D penei i te Gate-All-Around (GAA) transistors, te uaua o te tarai me te horoi piki haere. Kei te kite tatou i te tono mo etahi atu taangata hau fluorinated nga ranunga ka taea te tarai i nga rua hohonu, whaiti me te tika o te ngota.
Haopapa Apa ngota (ALE) he tikanga hou e tango ana i tetahi papanga ngota i te wa kotahi. Me tino tika te horopeta o tenei hau reactive. I tua atu, ko te pana mo te hanga "matomato" ka akiakihia te tango i nga mea hou matū fluorine e tuku i te taua mahi ki raro GWP.
Ko te heke mai no te hunga ka taea te mahi auaha i roto i te whakahiato hau me te purenga. As rauemi semiconductor ka whanake, me whanake hoki nga hau i whakamahia hei hanga.
![]()
Nga Taketake matua
- He mea nui te Fluorine: Te matū fluorine ko te whakahoaho matua mo etch a ma takahanga ki roto hanga semiconductor.
- Ko te Purity te Kingi: High-pure Ko te (6N) kaore e taea te whiriwhiringa hei aukati i nga koha me te whakarite pūmautanga tukanga.
- Nga momo hau: He rereke nga hau penei i te CF4, SF6, me Nitrogen Trifluoride mahi mahi motuhake i roto i tito.
- Pānga Taiao: Te whakahaere nga tukunga hau kati a whakahekenga he wero ahumahi tino nui.
- Haumarutanga Tuku: He pakari mekameka tuku me nga hoa pono e tika ana kia kore e mutu te whakaputa.
I Jiangsu Huazhong Gas, e mohio ana matou ki enei wero na te mea e ora ana matou i nga ra katoa. Ahakoa e hiahia ana koe Xenon Maamaa teitei mo to tukanga etch hou, tuku pono ranei o nga hau ahumahi paerewa, kei konei matou ki te tautoko i te hangarau e hanga ana i nga ra kei mua.
