Индустријата за полупроводници, како јадро на современиот технолошки развој, вклучува бројни гасови со висока прецизност и висока чистота во својот производствен процес. Специјалните гасови за полупроводници се однесуваат на гасови кои играат клучна улога во производството на полупроводнички материјали, производството на чипови, таложење со тенок слој, офорт и други процеси. Овие гасови мора да исполнуваат строги барања за чистота, стабилност и прецизна контрола врз процесите на реакција. Оваа статија ќе претстави неколку вообичаени специјални гасови што се користат во полупроводниците и ќе ги разгледа нивните улоги во процесот на производство на полупроводници.

1. Водород (H2)

Водород е широко користен во производството на полупроводници, особено во хемиско таложење на пареа (CVD) и реакции на редукција. Во CVD, водородот често се меша со други гасови за да се развијат тенки филмови, како што се силиконските филмови. Водородот, исто така, делува како редуцирачки агенс во процесите на таложење на метал и отстранување на оксиди. Дополнително, водородот се користи за чистење и обработка на полупроводнички наполитанки за ефикасно отстранување на површинските загадувачи и подобрување на квалитетот на чиповите.

2. Азот (N2)

Азот, инертен гас, главно се користи за да се обезбеди средина без кислород во производството на полупроводници. Најчесто се користи во чистење на опрема, процеси на ладење и како разредувач во реакциони атмосфери. Во процесите на таложење на пареа и офорт, азотот често се меша со други гасови за да се стабилизираат условите на реакцијата и да се контролира брзината на реакцијата. Азотот исто така се користи за потиснување на оксидацијата, заштитувајќи ги чувствителните материјали од оштетување од оксидација.

3. Кислород (O2)

Кислород игра клучна улога во индустријата за полупроводници, особено во процесите на оксидација. Во формирањето на слој од силициум диоксид на површината на силиконските наполитанки, кислородот е неопходен. Со воведување кислород, на површината на силиконот се формира униформа оксиден слој, што е од витално значење за електричните перформанси и стабилноста на уредот. Кислородот исто така се користи во процесите на чистење и офорт, реагирајќи со други хемиски гасови за да формираат оксиди или да отстрануваат одредени метални фолии.

4. Јаглерод тетрафлуорид (CF4)

Јаглерод тетрафлуорид е широко користен во процесите на офорт. При офорт со полупроводници, CF4 се меша со други гасови за ефикасно отстранување на тенките филмови од силициум, силициум нитрид, метал и други материјали. Кога CF4 се комбинира со флуор, тој формира флуориди, кои имаат силна реактивност и можат ефикасно да го гравираат целниот материјал. Овој гас е клучен за високопрецизно офортување на шаблоните во производството на интегрирани кола.

5. Водород хлорид (HCl)

Гасот водород хлорид првенствено се користи како гас за офорт, особено во офорт на метални материјали. Тој реагира со метални фолии за да формира хлориди, што овозможува отстранување на металните слоеви. Овој процес е широко користен во обликувањето на тенки метални фолии, обезбедувајќи прецизност на структурите на чиповите.

6. Азот трифлуорид (NF3)

Азот трифлуорид главно се користи за чистење на остатоците од таложење во опремата за офорт со плазма. Во процесите на плазма офорт, NF3 реагира со депонирани материјали (како што се силициум флуориди) за да формира лесно отстранливи флуориди. Овој гас е многу ефикасен во процесот на чистење, помагајќи да се одржи чистотата на опремата за офорт и да се подобри точноста и ефикасноста на производните процеси.

7. Силан (SiH4)

Силанот е најчесто користен гас во хемиско таложење на пареа (CVD), особено за таложење на силиконски тенки филмови. Силанот се распаѓа на високи температури за да формира силиконски фолии на површината на подлогата, што е клучно во производството на полупроводници. Со прилагодување на протокот на силинот и условите на реакција, стапката на таложење и квалитетот на филмот може прецизно да се контролираат.

8. Бор трифлуорид (BF3)

Бор трифлуорид е важен допинг гас, кој обично се користи во процесот на допинг на бор во производството на полупроводници. Се користи за прилагодување на електричните својства на кристалот со реакција со силициумската подлога за да се формира саканиот допинг слој. Процесот на допинг на бор е од суштинско значење за создавање на полупроводнички материјали од типот P, а гасот BF3 игра клучна улога во овој процес.

9. Сулфур хексафлуорид (SF6)

Сулфур хексафлуорид главно се користи во процесите на полупроводничка офорт, особено во високопрецизното офортување. Поради високите електрични изолациони својства и хемиската стабилност, SF₆ може да се комбинира со други гасови за прецизно отстранување на материјалните фолии и обезбедување прецизни модели. Исто така, широко се користи во јонско гравирање, ефикасно отстранувајќи ги несаканите метални фолии.

Заклучок

Специјалните гасови за полупроводници играат незаменлива улога во производството на интегрирани кола. Како што технологијата продолжува да напредува, побарувачката за поголема чистота и перформанси на овие гасови се зголемува, што ги поттикнува добавувачите постојано да го оптимизираат квалитетот и видовите на гасови. Во иднина, индустријата за полупроводници ќе продолжи да се потпира на овие специјални гасови за да го поддржи производството на чипови од следната генерација и технолошки иновации. Затоа, разбирањето и примената на специјалните гасови за полупроводници ќе биде критично за поттикнување на континуираниот развој на индустријата за полупроводници.