L-industrija tas-semikondutturi, bħala l-qalba tal-iżvilupp teknoloġiku modern, tinvolvi bosta gassijiet ta 'preċiżjoni għolja u ta' purità għolja fil-proċess tal-manifattura tagħha. Gassijiet speċjali għas-semikondutturi jirreferu għal gassijiet li għandhom rwol ewlieni fil-produzzjoni ta 'materjal semikonduttur, manifattura ta' ċippa, depożizzjoni ta 'film irqiq, inċiżjoni, u proċessi oħra. Dawn il-gassijiet għandhom jissodisfaw rekwiżiti stretti għall-purità, l-istabbiltà u l-kontroll preċiż fuq il-proċessi ta 'reazzjoni. Dan l-artikolu se jintroduċi diversi gassijiet ta 'speċjalità komuni użati fis-semikondutturi u jiddiskuti r-rwoli tagħhom fil-proċess tal-manifattura tas-semikondutturi.

1. Idroġenu (H₂)

Idroġenu tintuża ħafna fil-manifattura tas-semikondutturi, speċjalment fid-depożizzjoni tal-fwar kimiku (CVD) u reazzjonijiet ta 'tnaqqis. Fis-CVD, l-idroġenu ħafna drabi jitħallat ma 'gassijiet oħra biex jikbru films irqaq, bħal films tas-silikon. L-idroġenu jaġixxi wkoll bħala aġent li jnaqqas fid-depożizzjoni tal-metall u l-proċessi tat-tneħħija tal-ossidu. Barra minn hekk, l-idroġenu jintuża fit-tindif u fit-trattament tal-wejfers tas-semikondutturi biex jitneħħew b'mod effettiv il-kontaminanti tal-wiċċ u jtejbu l-kwalità taċ-ċipep.

2. Nitroġenu (N₂)

Nitroġenu, gass inert, jintuża prinċipalment biex jipprovdi ambjent ħieles mill-ossiġnu fil-manifattura tas-semikondutturi. Huwa komunement użat fit-tindif tat-tagħmir, proċessi ta 'tkessiħ, u bħala dilwent f'atmosferi ta' reazzjoni. Fil-proċessi ta 'depożizzjoni tal-fwar u inċiżjoni, in-nitroġenu ħafna drabi jitħallat ma' gassijiet oħra biex jistabbilizza l-kundizzjonijiet ta 'reazzjoni u jikkontrolla r-rata ta' reazzjoni. In-nitroġenu jintuża wkoll biex irażżan l-ossidazzjoni, u jipproteġi materjali sensittivi mill-ħsara mill-ossidazzjoni.

3. Ossiġenu (O₂)

Ossiġenu għandu rwol kruċjali fl-industrija tas-semikondutturi, speċjalment fil-proċessi ta 'ossidazzjoni. Fil-formazzjoni ta 'saff tad-dijossidu tas-silikon fuq il-wiċċ tal-wejfers tas-silikon, l-ossiġnu huwa essenzjali. Billi tintroduċi l-ossiġnu, jifforma saff ta 'ossidu uniformi fuq il-wiċċ tas-silikon, li huwa vitali għall-prestazzjoni elettrika u l-istabbiltà tal-apparat. L-ossiġnu jintuża wkoll fi proċessi ta 'tindif u inċiżjoni, li jirreaġixxi ma' gassijiet kimiċi oħra biex jiffurmaw ossidi jew ineħħu ċerti films tal-metall.

4. Tetrafluworidu tal-Karbonju (CF₄)

It-tetrafluworidu tal-karbonju huwa użat ħafna fil-proċessi ta 'inċiżjoni. Fl-inċiżjoni tas-semikondutturi, CF₄ jitħallat ma 'gassijiet oħra biex ineħħu b'mod effettiv films irqaq ta' silikon, nitrur tas-silikon, metall, u materjali oħra. Meta CF₄ jikkombina mal-fluworin, jifforma fluworidi, li għandhom reattività qawwija u jistgħu jqabbdu b'mod effiċjenti l-materjal fil-mira. Dan il-gass huwa kruċjali għall-inċiżjoni tal-mudell ta 'preċiżjoni għolja fil-produzzjoni taċ-ċirkwit integrat.

5. Idroġenu Klorur (HCl)

Il-gass tal-klorur tal-idroġenu jintuża primarjament bħala gass tal-inċiżjoni, partikolarment fl-inċiżjoni ta 'materjali tal-metall. Jirreaġixxi ma 'films tal-metall biex jifforma kloruri, li jippermetti li s-saffi tal-metall jitneħħew. Dan il-proċess huwa użat ħafna fil-mudelli ta 'films tal-metall irqaq, li jiżgura l-preċiżjoni tal-istrutturi taċ-ċippa.

6. Trifluworidu tan-Nitroġenu (NF₃)

It-trifluworidu tan-nitroġenu jintuża prinċipalment biex jitnaddaf ir-residwi tad-depożizzjoni fit-tagħmir tal-inċiżjoni tal-plażma. Fil-proċessi ta 'inċiżjoni fil-plażma, NF₃ jirreaġixxi ma' materjali depożitati (bħal fluworuri tas-silikon) biex jiffurmaw fluworuri li jistgħu jitneħħew faċilment. Dan il-gass huwa effiċjenti ħafna fil-proċess tat-tindif, u jgħin biex tinżamm l-indafa tat-tagħmir tal-inċiżjoni u ttejjeb l-eżattezza u l-effiċjenza tal-proċessi tal-manifattura.

7. Silan (SiH₄)

Is-silan huwa gass użat komunement fid-depożizzjoni tal-fwar kimiku (CVD), partikolarment għad-depożitu ta 'films irqaq tas-silikon. Silane jiddekomponi f'temperaturi għoljin biex jifforma films tas-silikon fuq il-wiċċ tas-sottostrat, li huwa kruċjali fil-manifattura tas-semikondutturi. Billi taġġusta l-fluss tas-silane u l-kundizzjonijiet tar-reazzjoni, ir-rata ta 'depożizzjoni u l-kwalità tal-film jistgħu jiġu kkontrollati b'mod preċiż.

8. Trifluworidu tal-Boron (BF₃)

It-trifluworidu tal-boron huwa gass tad-doping importanti, tipikament użat fil-proċess tad-doping tal-boron fil-manifattura tas-semikondutturi. Jintuża biex jaġġusta l-proprjetajiet elettriċi tal-kristall billi jirreaġixxi mas-sottostrat tas-silikon biex jifforma s-saff tad-doping mixtieq. Il-proċess tad-doping tal-boron huwa essenzjali għall-ħolqien ta 'materjali semikondutturi tat-tip P, u l-gass BF₃ għandu rwol kritiku f'dan il-proċess.

9. Eżafluworidu tal-kubrit (SF₆)

Eżafluworidu tal-kubrit jintuża prinċipalment fi proċessi ta 'inċiżjoni ta' semikondutturi, speċjalment fl-inċiżjoni ta 'preċiżjoni għolja. Minħabba l-proprjetajiet ta 'insulazzjoni elettrika għolja u l-istabbiltà kimika tiegħu, SF₆ jista' jiġi kkombinat ma 'gassijiet oħra biex jitneħħew b'mod preċiż il-films tal-materjal u jiżguraw mudelli preċiżi. Huwa wkoll użat ħafna fl-inċiżjoni tal-joni, li tneħħi b'mod effiċjenti films tal-metall mhux mixtieqa.

Konklużjoni

Gassijiet speċjali għas-semikondutturi għandhom rwol insostitwibbli fil-manifattura ta 'ċirkwiti integrati. Hekk kif it-teknoloġija tkompli tavvanza, id-domanda għal purità u prestazzjoni ogħla ta 'dawn il-gassijiet tiżdied, u tħeġġeġ lill-fornituri jottimizzaw b'mod kostanti l-kwalità u t-tipi ta' gassijiet. Fil-futur, l-industrija tas-semikondutturi se tkompli tiddependi fuq dawn il-gassijiet ta 'speċjalità biex tappoġġja l-produzzjoni ta' ċipep tal-ġenerazzjoni li jmiss u innovazzjonijiet teknoloġiċi. Għalhekk, il-fehim u l-applikazzjoni ta 'gassijiet ta' speċjalità tas-semikondutturi se jkunu kritiċi biex imexxu l-iżvilupp kontinwu tal-industrija tas-semikondutturi.