Со брзиот развој на глобалната индустрија за полупроводници, процесите на производство на чипови целосно навлегоа во ерата на нанометри. Во овој исклучително прецизен производствен процес, секое минутно флуктуирање на околината или материјална нечистотија може да доведе до отфрлање на цела серија нафора. Затоа, електронските специјални гасови и индустриските гасови со висока чистота играат незаменлива улога. Меѓу нив, течен аргон со висока чистота стана незаменлив клуч потрошен во секојдневните операции на фабриките за полупроводници поради неговата крајна хемиска инертност и одлични физички својства.

Оваа статија длабоко ќе ги анализира основните апликации на течниот аргон во процесите на производство на чипови и ќе обезбеди професионален водич за набавки за тимовите на синџирот на снабдување на претпријатијата.

Основни апликации: Зошто течниот аргон е неразделен од производството на полупроводници?

Во процесот на производство на полупроводници пред крајот на линијата (FEOL), течниот аргон за полупроводници првенствено се применува во следните основни фази кои го одредуваат приносот на производот:

• Физичко таложење на пареа (PVD) / распрскување: Ултра чистиот аргон гас, формиран со гасификација на течен аргон, е најглавниот работен гас во процесите на распрскување PVD. Во вакуумската комора, јоните на аргон се забрзуваат со електрично поле за да го бомбардираат целниот материјал, предизвикувајќи целните атоми да се дислоцираат и рамномерно да се таложат на површината на обландата за да формираат метална фолија. Високата чистота е предуслов за да се обезбеди густина и електрична конзистентност на филмот.
• 
  

• Апсолутно безбедна инертна заштитна атмосфера: За време на процесот на влечење на монокристален силициум (како што е процесот Чохралски) и процесите на жарење на висока температура, силиконот лесно реагира со кислород на високи температури. Затоа, гасот аргон мора постојано да се внесува за да го замени воздухот, обезбедувајќи апсолутно инертна средина изолирана од кислород и влага, со што се обезбедува совршен раст на силициумската кристална решетка.
• 
  
• Криогеника и технологија за чистење нафора: Во напредните процеси како што е екстремната ултравиолетова (EUV) литографија, ултраниските температурни карактеристики на течниот аргон (точка на вриење -186°C) понекогаш се применуваат на системите за ладење на прецизната опрема. Истовремено, технологијата на аргон аеросол исто така се користи за физичко микро-чистење на нанометарски размери на површини со обланда, што може недеструктивно да ги отстрани ситните честички.
• 
  

Квалитетот го одредува приносот: Строгите стандарди на течниот аргон со висока чистота

Барањата на полупроводничката индустрија за суровини се исклучително сурови. Обичниот течен аргон од индустриско ниво обично треба да достигне само чистота од 99,9% или 99,99%, но тоа е далеку од задоволување на потребите за производство на чипови. За квалификуван течен аргон со висока чистота, чистотата на основната линија обично се бара да достигне 99,999% (5N), а во напредните јазли, дури треба да достигне 99,9999% (6N) или повисоко.

Поважна е контролата на нечистотијата. Содржината на кислород, азот, влага, вкупни јаглеводороди (THC) и јони на метали во трагови мора строго да се контролира на ниво ppb (делови на милијарда) или дури ppt (делови на трилион). Дури и ако мала количина на нечистотии се измеша во гасоводот, тоа ќе формира микро-дефекти на површината на обландата, предизвикувајќи кратки споеви на чипот или истекување на струјата, директно намалувајќи ја стапката на издашност и носи огромни економски загуби.

Водич за набавки: Како да се оцени и изберете професионален добавувач на течен аргон?

Со оглед на одлучувачката улога на гасовите со висока чистота во работењето на производните линии, наоѓањето и обезбедувањето на целосно квалификуван и способен снабдувач со течен аргон е основна задача за тимовите за набавки и синџирот на снабдување. При оценувањето на потенцијалните добавувачи, се препорачува да се фокусирате на следните три димензии:

Ригорозна контрола на квалитетот и способности за тестирање: Одличните добавувачи мора да бидат опремени со највисока опрема за анализа на траги како што се гасни хроматографи (GC) и масовни спектрометри (MS). Тие мора да бидат способни да обезбедат детален COA (сертификат за анализа) за секоја серија за да се обезбеди апсолутна конзистентност во чистотата помеѓу испораките.

Силна еластичност на синџирот на снабдување и стабилност на испорака: Фабриките обично работат 24/7/365, а цената на времето на прекин е исклучително висока. Затоа, добавувачите мора да поседуваат огромни локализирани капацитети за складирање течности, сопствена флота од криогени камиони-цистерни и сеопфатни планови за вонредни ситуации за обезбедување на итни случаи.

Напредни контејнери и технологија против „секундарна контаминација“: Без разлика колку е висока чистотата на гасот, тој е бескорисен ако се контаминира за време на транспортот. Фокусот треба да биде на криогените резервоари за складирање на добавувачот и технологиите за обработка на внатрешниот ѕид на цистерната (како на пример дали е подложен на третман со електрополирање/ЕП), како и Стандардните оперативни процедури (СОП) за прочистување на вентилите и цевководите за време на фазите на полнење и пренос, со што се обезбедува висока чистота директно од терминалот до клиентот.

Заклучок

Според континуираното унапредување на законот на Мур, течниот аргон со висока чистота не е само основен потрошен материјал, туку и „невидлива придружба“ за напредни полупроводнички процеси. Научно и ригорозно оценување и избирање на а снабдувач на течен аргон со сеопфатна сила за да се обезбеди висококвалитетно и стабилно снабдување со течен аргон за полупроводници е клучниот камен-темелник за секое претпријатие за производство на полупроводници за подобрување на приносот на процесот и победа во конкуренција на глобалниот пазар.