Manufaktur semikonduktor ngandelkeun rupa-rupa gas, anu tiasa digolongkeun kana tilu jinis utama: gas bulk, gas husus, jeung gas etsa. Gas-gas ieu kedah kamurnian anu luhur pisan pikeun nyegah kontaminasi, anu tiasa ngarusak prosés fabrikasi anu rumit sareng rumit.

Gas Bulk

Nitrogén (N₂):

Peran: N₂ ngagaduhan sababaraha tujuan, kalebet ngabersihkeun kamar prosés sareng nyayogikeun atmosfir inert dina sababaraha tahapan manufaktur semikonduktor.
Catetan Tambahan: Nitrogén sering dianggo dina angkutan sareng neundeun wafer silikon pikeun ngaleutikan oksidasi. Sifat inert na mastikeun yén éta henteu ngaréaksikeun sareng bahan sanés, janten idéal pikeun ngajaga lingkungan pamrosésan anu bersih.

Argon (Ar):
Peran: Salian kalibet dina prosés plasma, argon penting dina prosés dimana komposisi gas anu dikontrol penting pisan.
Catetan tambahan: Kusabab teu meta jeung paling bahan, argon ogé dipaké pikeun sputtering, nu mantuan dina deposit logam atawa film diéléktrik mana surfaces kudu dijaga tanpa kontaminasi.

Hélium (He):
Peran: Sipat termal hélium ngajadikeun eta invaluable pikeun cooling jeung ngajaga konsistensi suhu salila prosés réaktif.
Catetan Tambahan: Hal ieu mindeng dipaké dina sistem laser énergi tinggi pikeun litografi alatan sipat non-réaktif sarta kamampuhan pikeun ngajaga jalur optik bébas tina kontaminasi.

Hidrogen (H₂):
Peran: Saluareun aplikasina dina annealing, hidrogén ogé mantuan dina meresihan beungeut wafers sarta bisa kalibet dina réaksi kimiawi salila epitaxy.
Catetan Tambahan: Pamakéan hidrogén dina déposisi film ipis ngamungkinkeun pikeun kontrol leuwih gede konsentrasi carrier dina bahan semikonduktor, modifying sipat listrik maranéhanana sacara signifikan.

Gas husus sarta Dopants

Silana (SiH₄):
Peran: Salian ti janten prékursor pikeun déposisi silikon, silane tiasa dipolimérisasi janten pilem pasif anu ningkatkeun ciri éléktronik.
Catetan Tambahan: Réaktivitasna merlukeun penanganan ati-ati alatan masalah kaamanan, utamana lamun dicampurkeun jeung hawa atawa oksigén.

Amonia (NH₃):
Peran: Salian ti ngahasilkeun film nitrida, amonia penting dina ngahasilkeun lapisan passivation nu ningkatkeun reliabilitas alat semikonduktor.
Catetan Tambahan: Ieu bisa aub dina prosés nu merlukeun incorporation nitrogén kana silikon, ngaronjatkeun sipat éléktronik.

Fosfin (PH₃), Arsine (AsH₃), jeung Diborane (B₂H₆):
Peran: Gas ieu henteu ngan ukur penting pikeun doping tapi ogé penting pikeun ngahontal sipat listrik anu dipikahoyong dina alat semikonduktor canggih.
Catetan Tambahan: Toksisitasna ngabutuhkeun protokol kaamanan anu ketat sareng sistem monitor dina lingkungan fabrikasi pikeun ngirangan bahaya.

Etching sarta beberesih Gas

Fluorokarbon (CF₄, SF₆):
Peran: gas ieu padamelan dina prosés etching garing, nu nawiskeun precision tinggi dibandingkeun métode etching baseuh.
Catetan Tambahan: CF₄ jeung SF₆ signifikan alatan kamampuhna pikeun etch bahan dumasar silikon éfisién, sahingga pikeun resolusi pola alus kritis dina microelectronics modern.

Klorin (Cl₂) jeung Hidrogen Fluorida (HF):
Peran: Klorin nyadiakeun kamampuhan etching agrésif, utamana pikeun logam, bari HF penting pisan pikeun ngaleupaskeun silikon dioksida.
Catetan Tambahan: Kombinasi gas ieu ngamungkinkeun pikeun ngaleupaskeun lapisan anu épéktip dina sababaraha tahapan fabrikasi, mastikeun permukaan bersih pikeun léngkah pamrosésan salajengna.

Nitrogén Trifluoride (NF₃):
Peran: NF₃ penting pikeun beberesih lingkungan dina sistem CVD, ngaréspon sareng rereged pikeun ngajaga kinerja optimal.
Catetan Tambahan: Sanajan kasalempang poténsi gas rumah kaca na, efisiensi NF₃ dina beberesih ngajadikeun eta pilihan pikaresep di loba pabrik, sanajan pamakéanana merlukeun tinimbangan lingkungan ati.

Oksigén (O₂):
Peran: Prosés oksidasi anu difasilitasi ku oksigén tiasa nyiptakeun lapisan insulasi penting dina struktur semikonduktor.
Catetan Tambahan: Peran oksigén dina ningkatkeun oksidasi silikon pikeun ngabentuk lapisan SiO₂ penting pisan pikeun isolasi sareng panyalindungan komponén sirkuit.

Munculna Gas dina Semikonduktor Manufaktur

Salian gas tradisional nu didaptarkeun di luhur, gas séjén anu meunang perhatian dina prosés manufaktur semikonduktor, kaasup:

Karbon Dioksida (CO₂): Dipaké dina sababaraha aplikasi beberesih sarta etching, utamana nu ngalibetkeun bahan canggih.

Silikon Dioksida (SiO₂): Sanaos sanés gas dina kaayaan standar, bentuk silikon dioksida anu nguap dianggo dina prosés déposisi anu tangtu.

Pertimbangan Lingkungan

Industri semikonduktor beuki museurkeun kana ngurangan dampak lingkungan pakait sareng pamakéan rupa-rupa gas, utamana nu mangrupakeun gas rumah kaca potent. Ieu nyababkeun ngembangkeun sistem manajemén gas canggih sareng éksplorasi gas alternatif anu tiasa masihan kauntungan anu sami sareng tapak suku lingkungan anu langkung handap.

kacindekan

Gas anu dianggo dina manufaktur semikonduktor maénkeun peran anu penting dina mastikeun katepatan sareng efisiensi prosés fabrikasi. Nalika téknologi maju, industri semikonduktor terus-terusan narékahan pikeun ningkatkeun kamurnian sareng manajemén gas, bari ogé ngarengsekeun masalah kaamanan sareng lingkungan anu aya hubunganana sareng panggunaanana.