Lefatše la kajeno le sebetsa ka li-chips. Ho tloha ho smartphone e ka pokothong ea hau ho isa lits'ebetsong tsa tataiso tsa boenjiniere ba lifofane, tse nyane sesebelisoa sa semiconductor ke mohale ea sa buuoeng oa mehla ea dijithale. Empa mohale ka mor'a mohale ke eng? Ke lefatše le sa bonahaleng, leo hangata le fetohang le fetohang la likhase tse ikhethang. Ka ho khetheha, k'hemik'hale ea fluorine e bapala karolo ea bohlokoa ho Semiconductor Tlhahiso mokhoa o ke keng oa nkeloa sebaka.

Haeba o tsamaisa ketane ea phepelo kapa o okametse boleng ba sehlahisoa ka Semicondtor foundry, ua tseba hore moeli oa phoso ke zero. Leqhubu le le leng la mongobo kapa karoloana e nyenyane ea microscopic e ka senya tlhahiso ea lidolara tse limilione tse ngata. Sengoliloeng sena se ikakhela ka setotsoana karolong ea e nang le fluorine likhase-ke hobane'ng ha re li sebelisa, k'hemistri e khethehileng e etsang hore e atlehe, le bohlokoa ba bohlokoa ba botsitso ba ketane ea phepelo le bohloeki. Re tla hlahloba kamoo tsena Khase e Phahameng e Phahameng li sebelisoa ka Ench le mehato ea deposition, le hore na ke hobane'ng ha sourcing bona ho tswa ho molekane ea tšepahalang ke qeto ea bohlokoa ka ho fetisisa eo u ka e etsang selemong sena.

Ke hobane'ng ha indasteri ea semiconductor e itšetlehile haholo ka likhase tse nang le fluorine?

Ho utloisisa Semiconductor indasteri, u tlameha ho sheba tafole ea periodic. Silicon ke seile, empa foorine ke borashe. The Semiconductor ts'ebetso e kenyelletsa ho aha likarolo tsa thepa ebe o li tlosa ka mokhoa o ikhethileng ho theha lipotoloho. Mokhoa ona oa ho tlosa o bitsoa etching.

Foorine ke ntho ea motlakase ka ho fetisisa. Ka mantsoe a bonolo, e lapetse lielektrone ka mokhoa o makatsang. Ha re tsebisa khase ea fluorine kapa metsoako ea fluorinated ka kamoreng ea plasma, liathomo tsa fluorine li itšoara ka mokhoa o mabifi ka silicon le silicon dioxide. Karabelo ena ea lik'hemik'hale e fetola silicon e tiileng hore e be likhase tse sa fetoheng (joaloka silicon tetrafluoride) e ka pompeloang habonolo. Ntle le ts'ebetso ena ea lik'hemik'hale, re ne re sa khone ho theha liforo tse nyane haholo le masoba a hokahaneng a hlokehang bakeng sa sejoale-joale Lisebelisoa tsa Elektroniki.

Ho tlhahiso e phahameng haholo, lebelo le ho nepahala ke tsohle. Likhase tse nang le fluorine fana ka litekanyetso tse phahameng tse hlokahalang ho boloka lihlahisoa, ha li ntse li fana ka khetho ea ho khaola thepa e le 'ngoe ntle le ho senya lera ka tlas'a eona. Ke ketso e bonolo ea ho leka-lekanya ea k'hemistri le fisiks.

Ke eng e etsang hore k'hemistri ea fluorine e be e ikhethang hakaale bakeng sa etching e nepahetseng haholo?

U ka 'na ua botsa, ke hobane'ng ha u sa sebelise chlorine kapa bromine? Re etsa joalo, bakeng sa lihlopha tse itseng. Leha ho le joalo, k'hemik'hale ea fluorine e fana ka molemo o ikhethang ha e etching lisebelisoa tse thehiloeng ka silicon. Kamano pakeng tsa silicon le fluorine e matla haholo. Neng e nang le fluorine plasma e otla sephaphatha, karabelo ke exothermic ebile e iketsahalla feela.

Boselamose bo etsahala ho plasma. Ho a Semiconductor ts'ebetso ka kamoreng, re sebelisa matla a phahameng ho khase e tsitsitseng e kang Carbon Tetrafluoride (CF4) kapa Sulfur Hexafluoride (SF6). Sena se arola khase ka thōko, e lokolla e sebetsang foorine radicals. Li-radicals tsena li hlasela bokaholimo ba Wafer.

"Ho nepahala ha Ench e hlalosa tshebetso ya chip. Haeba bohloeki ba hau ba khase bo fetoha, sekhahla sa hau sa marang-rang sea fetoha, 'me lihlahisoa tsa hau lia senyeha."

Sena se lebisa khopolong ea anisotropic etching — ho poma ka ho otloloha ntle le ho ja ka thoko. Ka ho kopanya foorine le tse ding Ts'ebetso likhase, baenjiniere ba ka laola boemo ba foro ka mokhoa o phethahetseng. Bokhoni bona bo bohlokoa ha re ntse re ea ho li-node tse nyane (7nm, 5nm, le tlase), moo le nanometer ea ho kheloha e hlolehileng.

Likhase tse entsoeng ka semiconductor li tsamaisa lits'ebetso tse tsoetseng pele joang?

Etch process ke lisebelisoa tsa ho betla tsa fabs. Ho na le mefuta e 'meli ea mantlha: wet etch (ho sebelisa lik'hemik'hale tse metsi joalo ka hydrogen fluoride) le etch e omileng (ho sebelisa plasma). Ea kajeno Semiconductor e tsoetseng pele li-node li itšetleha ka mokhoa o ikhethileng ho etching ea plasma e omileng hobane e nepahetse haholo.

Ka mokhoa o tloaelehileng ho ruruha ha plasma tatellano, a khase ea fluorinated e hlahisoa. Ha re shebeng mefuta e fapaneng e sebelisitsoeng:

• Carbon Tetrafluoride (CF4): Horse bakeng sa etching ea oxide.
• Octafluorocyclobutane (C4F8): E sebelisetsoa ho kenya lera la polymer maboteng a foro, ho a sireletsa ha tlase e ntse e tebile ho feta.
• Sulfur Hexafluoride (SF6): E tsebahala ka litheko tse potlakileng haholo tsa silicon etching.

Tšebelisano lipakeng tsa plasma le substrate e rarahane. E kenyelletsa ho phatloha ha 'mele ke li-ion le karabelo ea lik'hemik'hale ka li-radicals. The lisebelisoa tsa ho etsa semiconductor e tlameha ho laola ka tieo ho phalla, khatello le motsoako oa likhase tsena. Haeba e khase e ikhethang e na le litšila tse kang mongobo, e ka etsa hydrofluoric acid ka har'a mela ea pelehi kapa phaposing, e bakang kutu le mefokolo ea likaroloana.

Hobaneng ha Nitrogen Trifluoride e le morena oa ho hloekisa kamore?

Ha a ntse a etching le ho hloekisa tsamaea hammoho, ho hloekisa thepa ea ho etsa thepa ho bohlokoa joalo ka ho lokisa sephaphatha. Nakong Kakaretso ea Vampon Vapor (CVD), lisebelisoa tse kang silicon kapa tungsten li kenngoa holim'a sephaphatha. Leha ho le joalo, lisebelisoa tsena li boetse li koahela marako a kamore. Haeba masala ana a ntse a eketseha, aa theoha 'me a oela holim'a li-wafers, e leng se bakang likoli.

Kena Nitrogen Trifluoride (NF3).

Lilemong tse fetileng, indasteri e ne e sebelisoa sethopo sa fluorinated likhase tse kang C2F6 bakeng sa ho hloekisa kamore. Leha ho le joalo, NF3 e fetohile tekanyetso ea mekhoa ea ho hloekisa kamore ka lebaka la katleho ea eona e phahameng. Ha e robehile mohloling o ka thōko oa plasma, NF3 e hlahisa palo e kholo ea liathomo tsa fluorine. Liathomo tsena li hloekisa mabota a phaposi hore li hloeke, ebe li fetola masalla a tiileng hore e be khase e pompeloang.

Nitrogen Trifluor e ratoa hobane e na le sekhahla se phahameng sa tšebeliso (ha e le hantle ho sebelisoa khase e ngata) le mesi e tlase ha e bapisoa le ea khale. lisebelisoa tsa ho hloekisa. Bakeng sa mookameli oa setsi, sena se bolela nako e fokolang bakeng sa tlhokomelo le ho sebetsa ka potlako.

Ke metsoako efe ea fluorinated e hlokahalang bakeng sa tlhahiso ea boleng bo phahameng?

The semiconductor phepelo ketane e itshetlehile hodima seroto se itseng likhase tse nang le fluorine. E 'ngoe le e' ngoe e na le "recipe" e itseng kapa ts'ebeliso. Ho Jiangsu Huazhong Gas, re bona tlhokahalo e kholo ea tse latelang:

Tsena metsoako ea fluorinated ke bophelo ba tlhahiso e phahameng haholo. Ntle le molapo o tsitsitseng oa tsena likhase ho semiconductor tlhahiso, mela e emisa. Ho bonolo joalo. Ke ka lebaka lena baokameli ba rekang joalo ka Eric Miller ba lulang ba beha leihlo ketane ea phepelo bakeng sa tšitiso.

Ke hobane'ng ha likhase tse hloekileng e le mokokotlo oa lihlahisoa tsa semiconductor?

Ha ke khone ho hatisa sena ka ho lekaneng: Bohloeki ke ntho e 'ngoe le e 'ngoe.

Ha re bua ka Khase e Phahameng e Phahameng, ha re bue ka "industrial grade" e sebelisetsoang ho cheseletsa. Re bua ka bohloeki ba 5N (99.999%) kapa 6N (99.9999%).

Hobaneng? Hobane a sesebelisoa sa semiconductor e na le likarolo tse lekantsoeng ka li-nanometers. Molek'hule e le 'ngoe ea litšila tsa tšepe kapa palo e nyane ea mongobo (H2O) e ka baka potoloho e khuts'oane kapa ea thibela lera ho khomarela.

• Mongobo: E sebetsana le foorine ho theha HF, e senyang tsamaiso ea khase.
• Oksijene: Oxidizes silicon ka mokhoa o sa laoleheng.
• Metals e boima: Senya thepa ea motlakase ea transistor.

Joaloka mofani oa thepa, mosebetsi oa rona ke ho netefatsa hore Xenon ea boleng bo holimo kapa Electronic Grade Nitrous oxide o fumana o kopana ka thata Melao ea indasteri. Re sebelisa chromatography ea khase e tsoetseng pele ho tseba traces ho ea ho likarolo ho limilione tse likete (ppb). Bakeng sa moreki, ho bona Setifikeiti sa Tlhahlobo (COA) ha se lipampiri feela; ke tiisetso ea hore ea bona Semiconductor e ke ke ea tobana le ho oa ho hoholo ha kotulo.

Indasteri e laola tlhahiso ea khase e futhumatsang lefatše le GWP joang?

Ho na le tlou ka kamoreng: tikoloho. Tse ngata likhase tsa fluorinated ba le phahameng Monyetla oa Lefatše oa Mofuthu (GWP). Ka mohlala, Sulfur Hexafluorride (SF6) ke e 'ngoe ea tse kholo ka ho fetisisa likhase tse matla tsa greenhouse e tsejoang ke motho, e nang le GWP ka makhetlo a likete ho feta CO2.

The indasteri ea tlhahiso ea semiconductor e tlas'a khatello e matla ea ho fokotsa khabone ea eona. Sena se entse hore ho be le liphetoho tse peli tse kholo:

1. Phokotso: Fabs ba kenya "mabokose a chesang" a maholo kapa li-scrubber meleng ea bona ea ho ntša metsi. Litsamaiso tsena li senya tse sa sebetseng Thapelo ea Greenhouse pele e lokolloa sebakeng.
2. Phapanyetsano: Bafuputsi ba batla mokhoa o mong Ench likhase tse nang le GWP e tlase. Leha ho le joalo, ho fumana molek'hule e sebetsang hantle le C4F8 kapa SF6 ntle le tšusumetso ea tikoloho ho thata ka lik'hemik'hale.

Nitrogen Trifluor e ne e le mohato o lebisang tseleng e nepahetseng ea ho hloekisa hobane e senyeha habonolo ho feta li-PFC tsa khale, e leng se fellang ka kakaretso e fokolang tlhahiso haeba tsamaiso ea methapo e sebetsa hantle. Ho fokotsa Emaeli ea Thapelo ea Greenhouse ha e sa le motsamao oa PR feela; ke tlhokahalo ea taolo ho EU le US.

Na ketane ea phepelo ea semiconductor e kotsing ea khaello e khethehileng ea khase?

Haeba lilemo tse 'maloa tse fetileng li re rutile letho, ke hore ketane ea phepelo e robehile. Baetsi ba semiconductor ba tobane le khaello ea tsohle ho tloha ho neon ho ea ho li-fluoropolymers.

Phepelo ea khase ea fluorine 'me lihlahisoa tsa eona li itšetlehile ka merafo ea fluorspar (calcium fluoride). China ke mohloli o moholo oa lefats'e oa thepa ena e tala. Ha tsitsipano ea tikoloho e phahama kapa litsela tsa tsamaiso li koaleha, ho ba teng ha tsena ho bohlokoa Ts'ebetso likhase ho theoha, 'me litheko li phahame haholo.

Bakeng sa moreki ea kang Eric, tšabo ea "Force Majeure" ke ea sebele. Ho fokotsa sena, lik'hamphani tse bohlale li fapanyetsana barekisi ba tsona. Ba batla balekane ba nang le tsa bona li-iso-tanka le ho theha marang-rang a tsamaiso. Ho tšepahala ho logistics e bohlokoa joalo ka bohloeki ba khase. U ka ba le tse hloekileng Khase ea C4F8 lefatšeng, empa haeba e khomaretsoe koung, ha e na thuso ho fab.

Ke mekhoa efe ea polokeho ea ho sebetsana le Hydrogen Fluoride le lisebelisoa tse ling tse chefo?

Tšireletseho ke motheo oa indasteri ea rona. Tse ngata e nang le fluorine Likhase li na le chefo, li-asphyxiants, kapa li sebetsa haholo. Hydrogen Fluoride (HF), e atisang ho sebelisoa sebakeng se metsi kapa e hlahisoang e le sehlahisoa, e kotsi haholo. E kenella letlalong ebe e hlasela sebopeho sa masapo.

Ho sebetsana le lisebelisoa tsena ho hloka koetliso e matla le lisebelisoa tse khethehileng.

• Li-cylinders: E tlameha ho netefatsoa ka DOT/ISO le ho hlahlojoa khafetsa bakeng sa ho bola ka hare.
• Li-valve: Li-valve tsa diaphragm li sebelisoa ho thibela ho lutla.
• Sensora: Lisebelisoa tsa semiconductor li koahetsoe ke lisensara tse lemohang khase tse tsosang li-alamo ha ho dutla ho honyenyane.

Ha re tlatsa silindara ka Electronic Grade Nitrous oxide kapa etchant e chefo, re e tšoara joaloka sebetsa se tletseng. Re etsa bonnete ba hore cylinder e bentšitsoe ka hare ho thibela li-particulate le hore valve e koaletsoe 'me e tiisitsoe. Bakeng sa bareki ba rona, ho tseba hore Khase ea Carer kapa etchant e fihla ka sephutheloana se bolokehileng, se lumellanang le eona ke phomolo e kholo.

Ke eng e larileng ka pele bakeng sa lisebelisoa tse sebelisoang molemong oa ho etsa semiconductor?

The Tlhahiso ea Semiconductor tsela e mabifi. Ha li-chips li fallela meahong ea 3D joalo ka li-transistors tsa Gate-All-Around (GAA), ho rarahana ha etching le ho hloekisa ea eketseha. Re bona tlhoko ea lintho tse ling tse makatsang khase ea fluorinated metsoako e ka phunyang masoba a tebileng, a tšesaane ka nepo ea athomo.

Atomic Layer Etching (ALE) ke mokhoa o hlahang o tlosang lintho tse bonahalang lera le le leng la athomo ka nako. Sena se hloka dosing e nepahetseng ka mokhoa o makatsang oa likhase tse sebetsang. Ho feta moo, ts'ebetso ea tlhahiso ea "tala" e ka etsa hore ho amoheloe tse ncha k'hemik'hale ea fluorine e fanang ka ts'ebetso e ts'oanang le e tlase GWP.

Bokamoso ke ba ba ka qapang ka bobeli khase synthesis le tlhoekiso. Joalo ka Semiconductor Lisebelisoa li fetoha, likhase tse sebelisoang ho li bōpa le tsona li tlameha ho fetoha.

Key Picaways

• Fluorine ke ea bohlokoa: K'hemik'hale ea Fluorine ke senotlolo sa senotlolo sa Ench mme hloekile mehato ea ho kena Semiconductor Tlhahiso.
• Bohloeki ke Morena: Bohloeki bo phahameng (6N) ha e buisanoe ho thibela mefokolo le ho netefatsa botsitso ba ts'ebetso.
• Mefuta-futa ea Likhase: Likhase tse fapaneng tse kang CF4, SF6, le Nitrogen Trifluor sebeletsa likarolo tse itseng ho lesela.
• Tšusumetso ea Tikoloho: Ho laola Emaeli ea Thapelo ea Greenhouse mme abatement ke phephetso ea bohlokoa ea indasteri.
• Supply Security: E tiileng ketane ea phepelo le balekane ba tšepahalang baa hlokahala ho qoba ho emisoa ha tlhahiso.

Ho Jiangsu Huazhong Gas, re utloisisa mathata ana hobane re a phela letsatsi le letsatsi. Hore na o hloka Bohloeki bo Phahameng Xenon bakeng sa ts'ebetso ea hau e ncha kapa phano e tšepahalang ea likhase tse tloaelehileng tsa indasteri, re mona ho ts'ehetsa theknoloji e hahang bokamoso.