คู่มือเกี่ยวกับก๊าซความบริสุทธิ์สูงพิเศษที่ใช้ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์

16-06-2025

เรามีโรงงานในประเทศจีนที่เชี่ยวชาญด้านการผลิตก๊าซอุตสาหกรรม จากจุดชมวิวของฉัน ฉันได้เห็นวิวัฒนาการอันน่าทึ่งของเทคโนโลยี ทั้งหมดนี้ขับเคลื่อนโดยสิ่งที่คนส่วนใหญ่ไม่เคยเห็น นั่นคือก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษ ไมโครชิปจิ๋วในโทรศัพท์ คอมพิวเตอร์ และรถยนต์ของคุณเป็นสิ่งมหัศจรรย์ทางวิศวกรรมสมัยใหม่ แต่การสร้างสรรค์ไมโครชิปนั้นเป็นไปไม่ได้เลยหากไม่มีการจ่ายก๊าซชนิดพิเศษเหล่านี้ที่แม่นยำและไร้ที่ติ

คุณเข้าใจถึงความสำคัญของคุณภาพและห่วงโซ่อุปทานที่เชื่อถือได้ แต่คุณอาจสงสัย ทำไม มาตรฐานสำหรับก๊าซเซมิคอนดักเตอร์นั้นสูงมาก เหตุใดการขนส่งอาร์กอนจึงต้องบริสุทธิ์ 99.9999% คู่มือนี้จะดึงม่านโลกแห่งการผลิตเซมิคอนดักเตอร์กลับคืนมา เราจะสำรวจก๊าซเฉพาะที่ใช้ สิ่งที่พวกเขาทำ และเหตุใดความบริสุทธิ์จึงเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุด ในตอนท้าย คุณจะมีความเข้าใจที่ชัดเจนยิ่งขึ้นเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ที่คุณจัดหามา และมีความพร้อมที่จะสื่อสารคุณค่าของผลิตภัณฑ์ให้กับลูกค้าของคุณได้ดียิ่งขึ้น

สารบัญ

เหตุใดก๊าซชนิดพิเศษจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการผลิตเซมิคอนดักเตอร์

ลองจินตนาการถึงการสร้างตึกระฟ้าที่มีเม็ดทรายวางผิดที่อาจทำให้โครงสร้างทั้งหมดพังทลายลงได้ นั่นคือระดับความแม่นยำที่ต้องการใน การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ อุตสาหกรรม "ส่วนประกอบ" ของอุตสาหกรรมนี้ไม่ใช่อิฐและปูน แต่เป็นอะตอม และ "เครื่องมือ" มักเป็นก๊าซที่มีความเชี่ยวชาญสูง ทั้งหมด การประดิษฐ์ ของ วงจรรวม เกิดขึ้นในระดับจุลทรรศน์ โดยที่ชั้นของวัสดุซึ่งมักจะมีความหนาเพียงไม่กี่อะตอม ถูกสะสมไว้หรือกัดเซาะออกจาก เวเฟอร์ซิลิคอน.

เหล่านี้ กระบวนการเซมิคอนดักเตอร์ มีความอ่อนไหวอย่างไม่น่าเชื่อ อนุภาคหรือสารเคมีที่ไม่พึงประสงค์ สิ่งเจือปน สามารถรบกวนสถาปัตยกรรมอันละเอียดอ่อนของไมโครชิป ทำให้ไม่มีประโยชน์ นี่คือที่ มีการใช้ก๊าซ. พวกเขาสร้างสภาพแวดล้อมที่สะอาดเป็นพิเศษ จัดหาวัตถุดิบสำหรับเลเยอร์ใหม่ และทำหน้าที่เป็น "มีดผ่าตัด" ทางเคมีที่แกะสลักเส้นทางที่ซับซ้อนสำหรับการผลิตไฟฟ้า ที่ กระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ เป็นการเต้นรำที่ซับซ้อนของ ปฏิกิริยาเคมีและแก๊สคือนักเต้นนำ หากไม่มีก๊าซเหล่านี้อย่างต่อเนื่อง เชื่อถือได้ และบริสุทธิ์เป็นพิเศษ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ก็คงไม่เกิดขึ้น

ที่ ก๊าซที่ใช้ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ไม่ใช่สินค้าอุตสาหกรรมมาตรฐานของคุณ ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ตรงตามระดับความบริสุทธิ์ที่ยากต่อการเข้าใจ ซึ่งมักวัดเป็นหน่วยต่อพันล้านส่วนหรือแม้แต่ส่วนต่อล้านล้านส่วน ทั้งนี้เป็นเพราะประสิทธิภาพของ อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ เชื่อมโยงโดยตรงกับความสมบูรณ์แบบของโครงสร้างอะตอม โมเลกุลของออกซิเจนหรือไอน้ำที่เกิดปฏิกิริยาในสิ่งที่ควรเป็นสารเฉื่อย แก๊ส อาจทำให้เกิดออกซิเดชั่นเปลี่ยนแปลงได้ คุณสมบัติทางไฟฟ้า ของวงจรจนเกิดความบกพร่อง ด้วยเหตุนี้เอง อุตสาหกรรมก๊าซชนิดพิเศษ มีความสำคัญต่อโลกแห่งเทคโนโลยีมาก

ถังแก๊สอาร์กอน

ก๊าซประเภทหลักที่ใช้ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์มีอะไรบ้าง

เมื่อเราพูดถึง ก๊าซในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์โดยทั่วไปจะจัดอยู่ในหมวดหมู่หลักๆ สองสามหมวดหมู่ตามหน้าที่ การทำความเข้าใจกลุ่มเหล่านี้ช่วยทำให้แต่ละบทบาทชัดเจนขึ้น แก๊ส เล่นในคอมเพล็กซ์ กระบวนการผลิต. ไม่ใช่แค่หนึ่งหรือสองก๊าซเท่านั้น ทันสมัย โรงงานเซมิคอนดักเตอร์ ต้องการมากกว่า 30 แบบที่แตกต่างกัน ก๊าซและสารผสมในการทำงาน

อันดับแรกคือ ก๊าซจำนวนมาก. สิ่งเหล่านี้คือเครื่องมือที่ใช้ในปริมาณมหาศาลทั่วทั้งโรงงาน คิดว่าสิ่งเหล่านี้เป็นบรรยากาศพื้นฐานของโรงงานแห่งนี้ ที่พบบ่อยที่สุดคือ:

  • ไนโตรเจน (N₂): ใช้สำหรับไล่ล้างห้องและอุปกรณ์เพื่อขจัดสิ่งปนเปื้อนและสร้างสภาพแวดล้อมเฉื่อย
  • ออกซิเจน (O₂): ใช้ในการปลูกชั้นซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO₂) คุณภาพสูง ซึ่งทำหน้าที่เป็นฉนวน
  • ไฮโดรเจน (H₂): ใช้สำหรับทำความสะอาดพื้นผิวและโดยเฉพาะ การทับถม กระบวนการ
  • อาร์กอน (อาร์):ก๊าซเฉื่อย ใช้เพื่อสร้างสภาพแวดล้อมที่มั่นคงสำหรับกระบวนการต่างๆ เช่น การสปัตเตอร์

ถัดมาเป็น ก๊าซชนิดพิเศษหรือที่เรียกว่า ก๊าซพิเศษทางอิเล็กทรอนิกส์. สิ่งเหล่านี้มีความเฉพาะเจาะจงสูงบ่อยครั้ง ปฏิกิริยา หรือก๊าซอันตรายที่ทำหน้าที่สำคัญในการกัดและการสะสม ใช้ในปริมาณน้อยแต่มีราคาสูงกว่ามากและต้องมีการจัดการอย่างระมัดระวังอย่างยิ่ง เหล่านี้สามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มเพิ่มเติมได้เช่น:

  • ก๊าซสะสม: ก๊าซเหล่านี้ เช่น ไซเลน (SiH₄) เป็นแหล่งที่มาของวัสดุที่ใช้สร้างชั้นของชิป พวกมันสลายตัวและสะสมก ฟิล์มบาง ของวัสดุลงบน เวเฟอร์ซิลิคอน.
  • ก๊าซ Etchant: เหล่านี้คือ ก๊าซที่เกิดปฏิกิริยา ใช้ในการคัดแยกวัสดุออก ตัวอย่าง ได้แก่ สารประกอบฟลูออรีน เช่น คาร์บอนเตตราฟลูออไรด์ (CF₄) และ ไฮโดรเจนคลอไรด์ (เอชซีแอล) พวกมันถูกใช้ใน กระบวนการแกะสลัก เพื่อแกะสลักลวดลายวงจร
  • ก๊าซเจือปน: ก๊าซเหล่านี้ใช้เพื่อ "ฉีด" ซิลิคอนซึ่งหมายถึงการจงใจแนะนำสิ่งที่เฉพาะเจาะจง สิ่งเจือปน (ก สารเจือปน) เพื่อเปลี่ยนมัน คุณสมบัติทางไฟฟ้า. นี่เป็นพื้นฐานในการสร้างทรานซิสเตอร์ ทั่วไป ก๊าซเจือปน รวมถึงอาร์ซีน (AsH₃) และฟอสฟีน (PH₃)

ก๊าซไนโตรเจนทำหน้าที่เป็นตัวขับเคลื่อนใน Fabs เซมิคอนดักเตอร์อย่างไร

หากต้องเดินผ่านก การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ สิ่งอำนวยความสะดวกที่แพร่หลายที่สุด แก๊ส ที่คุณจะได้พบกับคือ ไนโตรเจน. แม้ว่าจะไม่ได้มีส่วนร่วมในหลักเสมอไป ปฏิกิริยาเคมี ที่สร้างชิป บทบาทของมันจำเป็นอย่างยิ่งต่อการสร้างเงื่อนไขเพื่อให้ปฏิกิริยาเหล่านั้นประสบความสำเร็จ มีการใช้ไนโตรเจน ส่วนใหญ่เป็นความเฉื่อยของมัน มันไม่ทำปฏิกิริยากับองค์ประกอบอื่น ๆ อย่างรวดเร็ว ทำให้เป็น "ตัวเติม" ที่สมบูรณ์แบบ แก๊ส.

การใช้งานหลักสำหรับ ไนโตรเจน คือการชำระล้างและสร้างบรรยากาศเฉื่อย ก่อนจะมีความละเอียดอ่อนใดๆ กระบวนการเซมิคอนดักเตอร์ สามารถเริ่มต้นได้ โดยห้องเพาะเลี้ยงจะต้องปราศจากสิ่งปนเปื้อน เช่น ออกซิเจน ไอน้ำ และฝุ่นโดยสิ้นเชิง มีความบริสุทธิ์สูง ไนโตรเจน ถูกชะล้างผ่านห้องเพื่อผลักองค์ประกอบที่ไม่ต้องการเหล่านี้ออกไป วิธีนี้จะช่วยป้องกันการเกิดออกซิเดชันโดยไม่ได้ตั้งใจหรือปฏิกิริยาอื่นๆ ที่จะทำลาย เวเฟอร์. หลักการเดียวกันนี้ใช้กับเครื่องมือและแท่นขนส่ง (เรียกว่า FOUP) ที่บรรทุก เวเฟอร์ซิลิคอน ระหว่างขั้นตอนต่างๆ ของ กระบวนการผลิต.

นอกจากนี้ ไนโตรเจน มีบทบาทสำคัญใน การพิมพ์หินด้วยแสงขั้นตอนการพิมพ์การออกแบบวงจรลงบนแผ่นเวเฟอร์ ในรังสีอัลตราไวโอเลตลึกสมัยใหม่ (DUV) การพิมพ์หิน, ช่องว่างระหว่างเลนส์กับ เวเฟอร์ เปี่ยมไปด้วยความบริสุทธิ์เป็นพิเศษ ไนโตรเจน (หรือ อาร์กอน) เพื่อให้แสงความยาวคลื่นสั้นผ่านไปได้โดยไม่ถูกอากาศดูดกลืน หากไม่มีสภาพแวดล้อมเฉื่อย กระบวนการนี้คงเป็นไปไม่ได้ จากประสบการณ์ของฉันในการจัดหาโรงงาน ความต้องการการผลิตที่ต่อเนื่อง ปริมาณสูง และมีความบริสุทธิ์สูง ไนโตรเจน อุปทานไม่สามารถต่อรองได้

อาร์กอนมีบทบาทอย่างไรในการสร้างสภาพแวดล้อมที่สมบูรณ์แบบ?

เช่นเดียวกับไนโตรเจน อาร์กอน เป็นขุนนาง แก๊สหมายความว่ามันเป็นทางเคมี เฉื่อย. อย่างไรก็ตาม มีการใช้อาร์กอน สำหรับการใช้งานเฉพาะที่น้ำหนักอะตอมที่หนักกว่าให้ข้อได้เปรียบ หนึ่งในการใช้งานที่สำคัญที่สุดคือการสะสมของสปัตเตอร์หรือการสปัตเตอร์ นี่คือไอทางกายภาพ กระบวนการสะสม ใช้ในการวางฟิล์มโลหะบาง ๆ ไว้เป็นสายไฟของ วงจรรวม.

ในการสปัตเตอร์ จะใช้ไฟฟ้าแรงสูงในห้องสุญญากาศที่เต็มไปด้วย ก๊าซอาร์กอน. สิ่งนี้จะสร้างพลาสมาที่มีประจุบวก อาร์กอน ไอออน ไอออนเหล่านี้จะถูกเร่งและชนเข้ากับ "เป้าหมาย" ที่ทำจากโลหะที่เราต้องการฝากไว้ (เช่น ทองแดงหรืออะลูมิเนียม) แรงของการชนทำให้อะตอมของโลหะหลุดออกจากเป้าหมาย จากนั้นจึงบินข้ามห้องและเคลือบไว้ เวเฟอร์ซิลิคอน ในชั้นที่บางและสม่ำเสมอ อาร์กอน เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสิ่งนี้ เพราะมันหนักพอที่จะขับอะตอมเป้าหมายออกมาได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่มีปฏิกิริยาทางเคมีเพียงพอที่จะไม่ทำปฏิกิริยากับฟิล์มโลหะที่มันช่วยสร้าง มันให้ความสมบูรณ์แบบ สภาพแวดล้อมสำหรับการสะสมสปัตเตอร์ของโลหะ.

การใช้คีย์อีกประการหนึ่งสำหรับ อาร์กอน อยู่ในขั้นตอนการแกะสลักด้วยพลาสม่า ในเรื่องนี้ กระบวนการแกะสลัก, อาร์กอน มักจะผสมกับก ปฏิกิริยา สลัก แก๊ส. ที่ อาร์กอน ช่วยรักษาเสถียรภาพของพลาสมาและโจมตีพื้นผิวทางกายภาพ ช่วยกัดสารเคมีและสร้างการตัดในแนวตั้งที่แม่นยำยิ่งขึ้นในวัสดุ อุปทานที่เชื่อถือได้ของ ถังแก๊สอาร์กอน เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับโรงงานใดๆ ก็ตามที่มีการแปรรูปโลหะหรือการกัดขั้นสูง

ทังสเตนเฮกซาฟลูออไรด์

คุณช่วยอธิบายได้ไหมว่าไฮโดรเจนถูกนำมาใช้ในการสะสมและการทำความสะอาดอย่างไร?

ในขณะที่ไนโตรเจนและอาร์กอนมีค่าสำหรับการไม่ทำปฏิกิริยา ไฮโดรเจน ถือว่ามีคุณค่าอย่างสูง ปฏิกิริยาแต่ด้วยวิธีที่สะอาดและควบคุมได้ดีมาก มีการใช้ไฮโดรเจน อย่างกว้างขวางใน การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ สำหรับทำความสะอาดพื้นผิวและชนิดเฉพาะของ การทับถม เรียกว่า การเจริญเติบโตของเยื่อบุผิว ขนาดอะตอมที่เล็กทำให้สามารถทะลุทะลวงและทำปฏิกิริยาในลักษณะที่ก๊าซอื่นไม่สามารถทำได้

ก่อนที่จะสามารถปลูกชั้นใหม่ได้บน เวเฟอร์พื้นผิวจะต้องสะอาดหมดจดถึงระดับอะตอม ก๊าซไฮโดรเจน ใช้ในกระบวนการที่อุณหภูมิสูงที่เรียกว่า "การอบไฮโดรเจน" เพื่อกำจัดออกไซด์ดั้งเดิม (ชั้นซิลิคอนไดออกไซด์บาง ๆ ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ) ที่ก่อตัวบน ซิลิคอน พื้นผิว ที่ ไฮโดรเจน ทำปฏิกิริยากับออกซิเจน เกิดเป็นไอน้ำ (H₂O) ซึ่งถูกสูบออกจากห้องเพาะเลี้ยง ทำให้กลายเป็นไอน้ำบริสุทธิ์ ซิลิคอน พื้นผิวพร้อมสำหรับขั้นตอนต่อไป

ไฮโดรเจน ยังเป็นส่วนประกอบสำคัญใน เยื่อบุผิว การเจริญเติบโต (หรือ "epi") ซึ่งเป็นกระบวนการที่ทำให้เกิดชั้นผลึกเดี่ยวของ ซิลิคอน ด้านบนของ เวเฟอร์ซิลิคอน. เลเยอร์ใหม่นี้มีโครงสร้างคริสตัลที่สมบูรณ์แบบและควบคุมได้อย่างแม่นยำ สารเจือปน ระดับ ไฮโดรเจน ทำหน้าที่เป็นผู้ให้บริการ แก๊ส สำหรับ ซิลิคอน แหล่งที่มา แก๊ส (เช่นไซเลนหรือไตรคลอโรไซเลน) นอกจากนี้ยังรับประกันสภาพแวดล้อมการเจริญเติบโตที่สะอาดโดยการกำจัดอะตอมออกซิเจนที่หลงเหลืออยู่ คุณภาพของชั้น epitaxis นี้เป็นพื้นฐานของประสิทธิภาพของโปรเซสเซอร์ระดับไฮเอนด์ ทำให้มีความบริสุทธิ์ของ กระบอกไฮโดรเจน อุปทานมีความสำคัญอย่างยิ่ง

ก๊าซ Etchant คืออะไร และพวกมันสร้างวงจรกล้องจุลทรรศน์ได้อย่างไร

หากการทับถมเป็นเรื่องเกี่ยวกับการสร้างชั้น การแกะสลักเป็นการเลือกแกะสลักมันออกไปเพื่อสร้างรูปแบบวงจร คิดว่ามันเป็นการแกะสลักด้วยกล้องจุลทรรศน์ หลังจากกำหนดรูปแบบแล้วโดยใช้ การพิมพ์หินด้วยแสง, การแกะสลัก มีการใช้ก๊าซเพื่อจัดหา สารเคมีหมายถึงการกำจัดวัสดุออกจากพื้นที่ที่ไม่มีการป้องกันของ เวเฟอร์. นี่เป็นหนึ่งในขั้นตอนที่ซับซ้อนและสำคัญที่สุด การผลิตชิป.

ที่ ก๊าซที่ใช้ในการแกะสลัก โดยทั่วไปกระบวนการจะเป็นสารประกอบที่มีฟลูออรีน คลอรีน หรือโบรมีนเป็นหลัก ทางเลือกของ แก๊ส ขึ้นอยู่กับวัสดุที่แกะสลัก

  • ก๊าซที่มีฟลูออรีนเป็นหลัก (เช่น CF₄, SF₆, NF₃) เหมาะสำหรับการแกะสลักที่ดีเยี่ยม ซิลิคอน และซิลิคอนไดออกไซด์
  • ก๊าซที่มีคลอรีนเป็นหลัก (เช่น Cl₂, BCl₃, HCl) มักใช้สำหรับการกัดโลหะ เช่น อะลูมิเนียม

เหล่านี้ ก๊าซที่เกิดปฏิกิริยา ถูกนำเข้าไปในห้องพลาสมา พลาสมาจะแตกตัว แก๊ส โมเลกุลแตกตัวเป็นอย่างสูง ปฏิกิริยา ไอออนและอนุมูล อนุมูลเหล่านี้จะทำปฏิกิริยากับพื้นผิวของ เวเฟอร์ทำให้เกิดสารประกอบระเหยใหม่ที่สามารถสูบออกไปได้ง่าย จึง "กัดกร่อน" วัสดุ ความแม่นยำที่ต้องการนั้นยิ่งใหญ่มาก เป้าหมายคือการ จำหลัก ตรงลงไป (แบบแอนไอโซโทรปิคอล) โดยไม่ตัดชั้นที่มีลวดลายออก ทันสมัย โรงงานเซมิคอนดักเตอร์ ใช้คอมเพล็กซ์ ส่วนผสมของก๊าซ และควบคุมสภาวะพลาสมาอย่างระมัดระวังเพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้

การสะสมไอสารเคมี (CVD) คืออะไร และก๊าซใดบ้างที่เกี่ยวข้อง

การสะสมไอสารเคมี (CVD) เป็นรากฐานที่สำคัญ กระบวนการสะสม ใน การผลิตเซมิคอนดักเตอร์. เป็นวิธีการหลักที่ใช้ในการสร้างฟิล์มบางที่เป็นฉนวนและเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าต่างๆ ที่ประกอบขึ้นเป็น อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์. แนวคิดพื้นฐานคือการไหล แก๊ส (หรือส่วนผสมของก๊าซ) บนเครื่องทำความร้อน เวเฟอร์. ความร้อนทำให้เกิด. แก๊ส เพื่อทำปฏิกิริยาหรือสลายตัวบนพื้นผิวแผ่นเวเฟอร์ เหลือไว้เพียงฟิล์มแข็งของวัสดุที่ต้องการ

ที่ ช่วงของก๊าซที่ใช้ CVD นั้นมีมากมาย เนื่องจากแต่ละส่วนได้รับการออกแบบมาให้สะสมวัสดุเฉพาะ บางส่วนมากที่สุด ก๊าซทั่วไป และภาพยนตร์ที่พวกเขาผลิตคือ: ก๊าซสะสม สูตรเคมี ฝากฟิล์ม
ไซเลน SiH₄ โพลีซิลิคอน (p-Si)
ไดคลอโรไซเลน + แอมโมเนีย SiH₂Cl₂ + NH₃ ซิลิคอนไนไตรด์ (Si₃N₄)
เตตระเอทิลออร์โธซิลิเกต (TEOS) C₈H₂₀O₄Si ซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO₂)
ทังสเตน เฮกซาฟลูออไรด์ WF₆ ทังสเตน (W)

ปฏิกิริยาแต่ละอย่างเหล่านี้ต้องการสภาวะที่เสถียรอย่างไม่น่าเชื่อและอย่างยิ่งยวด ก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูง. ตัวอย่างเช่น เมื่อฝากชั้นโพลีซิลิคอนโดยใช้ไซเลน ออกซิเจนใดๆ สิ่งเจือปน ใน แก๊ส กระแสจะทำให้เกิดซิลิคอนไดออกไซด์แทน ทำลายคุณสมบัติการนำไฟฟ้าของชั้น นี่คือเหตุผลว่าทำไมเราในฐานะซัพพลายเออร์จึงให้ความสำคัญกับเรื่องดังกล่าวเป็นอย่างมาก การทำให้บริสุทธิ์ และการวิเคราะห์สิ่งเหล่านี้ ก๊าซสะสม. ห้องสมุดทั้งหมดของ ก๊าซพิเศษที่มีความบริสุทธิ์สูงจำนวนมาก ที่เรานำเสนอมุ่งเน้นไปที่การตอบสนองข้อกำหนดที่เข้มงวดเหล่านี้

ถังไนโตรเจน

เหตุใดความบริสุทธิ์สูงพิเศษจึงเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดสำหรับก๊าซเซมิคอนดักเตอร์

ฉันไม่สามารถพูดเกินจริงสิ่งนี้ได้: ใน อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์, ความบริสุทธิ์ คือทุกสิ่งทุกอย่าง ระยะ มีความบริสุทธิ์สูง ไม่ได้หมายถึง 99% หรือแม้แต่ 99.9% สำหรับ ก๊าซเซมิคอนดักเตอร์เรากำลังพูดถึง ความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษ (UHP) ซึ่งโดยทั่วไปคือ 99.999% (มักเรียกว่า "ห้าเก้า") หรือสูงกว่า สำหรับบางคนที่สำคัญ ประมวลผลก๊าซข้อกำหนดอาจเป็น 99.9999% ("หกเก้า") หรือสูงกว่านั้นก็ได้ เหตุผลง่ายๆ ก็คือ สารปนเปื้อนจะทำลายประสิทธิภาพการทำงาน

คุณสมบัติบนไมโครชิปสมัยใหม่มีหน่วยวัดเป็นนาโนเมตร (หนึ่งในพันล้านของเมตร) ในระดับนี้ อนุภาคแปลกปลอมหรือโมเลกุลที่ไม่ต้องการเพียงตัวเดียวก็เหมือนกับก้อนหินที่อยู่ตรงกลางทางด่วน อ สิ่งเจือปน สามารถ:

  • เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางไฟฟ้า: โซเดียมไอออนที่หลงทางสามารถเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ของทรานซิสเตอร์ ส่งผลให้เปิดหรือปิดผิดเวลา
  • สร้างข้อบกพร่องทางโครงสร้าง: โมเลกุลออกซิเจนสามารถรบกวนโครงผลึกที่สมบูรณ์แบบในระหว่างการเจริญเติบโตของเยื่อบุผิว ทำให้เกิด "ความคลาดเคลื่อน" ที่ขัดขวางการไหลของอิเล็กตรอน
  • ทำให้เกิดการลัดวงจร: อนุภาคโลหะสามารถเชื่อมสายนำไฟฟ้าสองเส้นที่อยู่ติดกัน ทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรได้
  • ลดผลผลิต: ยิ่งมีสิ่งปนเปื้อนมากเท่าใด จำนวนชิปที่ชำรุดในแต่ละชิปก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น เวเฟอร์ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อความสามารถในการทำกำไร

ด้วยเหตุนี้ในฐานะผู้ผลิต การลงทุนที่ใหญ่ที่สุดของเราจึงอยู่ที่อุปกรณ์การทำให้บริสุทธิ์และการวิเคราะห์ ทุกชุดของ ต้องแก๊ส ได้รับการทดสอบเพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนดส่วนต่อพันล้าน (ppb) หรือส่วนต่อล้านล้าน (ppt) ที่กำหนดโดยลูกค้าของเรา ที่ ความต้องการก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูง คือสิ่งที่ขับเคลื่อนทั้งหมด ตลาดก๊าซพิเศษ สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

เราจะมั่นใจในคุณภาพและการจัดหาก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูงได้อย่างไร

สำหรับเจ้าหน้าที่จัดซื้ออย่าง Mark นี่เป็นคำถามที่สำคัญที่สุด ราคาที่ดีจะไม่มีความหมายหาก แก๊ส คุณภาพไม่สอดคล้องกันหรือการจัดส่งล่าช้า ฉันเคยได้ยินเรื่องราวสยองขวัญ: ซัพพลายเออร์ที่ออกใบรับรองการวิเคราะห์ที่เป็นการฉ้อโกง หรือการจัดส่งของ ก๊าซชนิดพิเศษ ถูกกักตัวที่ศุลกากรนานหลายสัปดาห์ ทำให้สายการผลิตต้องหยุดชะงัก การจัดการกับปัญหาเหล่านี้คือหัวใจหลักของปรัชญาการดำเนินธุรกิจของเรา

การรับประกันคุณภาพเริ่มต้นด้วย การทำให้บริสุทธิ์ กระบวนการ เราใช้ระบบขั้นสูง เช่น การกลั่นด้วยความเย็นจัดและวัสดุดูดซับแบบพิเศษเพื่อขจัดสิ่งเจือปนเล็กน้อย แต่กระบวนการไม่ได้สิ้นสุดเพียงแค่นั้น ขั้นตอนที่สำคัญที่สุดคือการยืนยัน เราใช้เครื่องมือวิเคราะห์ที่ล้ำสมัย เช่น เครื่องสเปกโตรมิเตอร์แก๊สโครมาโตกราฟี-แมสสเปกโตรมิเตอร์ (GC-MS) เพื่อทดสอบทุกกระบอกสูบก่อนจัดส่ง เรามอบใบรับรองการวิเคราะห์ (COA) ที่มีรายละเอียดและเป็นของแท้ให้กับลูกค้าของเราสำหรับทุกชุด เพื่อรับประกันว่า ความบริสุทธิ์ของก๊าซ.

A อุปทานที่เชื่อถือได้ โซ่คืออีกครึ่งหนึ่งของสมการ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับ:

  • การเตรียมกระบอกสูบที่แข็งแกร่ง: กระบอกสูบสำหรับ ก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษ ผ่านกระบวนการทำความสะอาดและกระบวนการสร้างฟิล์มแบบพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าตัวภาชนะจะไม่ปนเปื้อน แก๊ส.
  • โลจิสติกส์อัจฉริยะ: เราทำงานร่วมกับพันธมิตรด้านลอจิสติกส์ที่มีประสบการณ์ซึ่งเข้าใจกฎระเบียบในการขนส่งวัสดุที่มีแรงดันสูงและบางครั้งก็เป็นอันตรายในระดับสากล เราจัดเตรียมเอกสารที่จำเป็นทั้งหมดเพื่อให้มั่นใจว่าพิธีการทางศุลกากรเป็นไปอย่างราบรื่น
  • การสื่อสารที่ชัดเจน: ทีมขายและสนับสนุนของเราได้รับการฝึกอบรมเพื่อให้การอัปเดตเป็นประจำ คุณจะทราบสถานะของคำสั่งซื้อของคุณเสมอ ตั้งแต่การผลิตจนถึงการจัดส่งขั้นสุดท้าย เราเข้าใจว่าเป็นเรื่องที่คาดเดาได้ การจัดหาก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูง เป็นสิ่งสำคัญสำหรับลูกค้าของเราในการจัดการตารางการผลิตของตนเอง เรายังนำเสนอต่างๆ ส่วนผสมของก๊าซ ตัวเลือกเพื่อตอบสนองความต้องการกระบวนการเฉพาะ

อนาคตของก๊าซในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์จะเป็นอย่างไร?

ที่ อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ ไม่เคยยืนนิ่ง ตามที่กฎของมัวร์ทำนายไว้ ผู้ผลิตชิปพยายามอย่างต่อเนื่องเพื่อสร้างอุปกรณ์ที่มีขนาดเล็กลง เร็วขึ้น และทรงพลังยิ่งขึ้น นวัตกรรมที่ไม่หยุดยั้งนี้ส่งผลกระทบโดยตรงต่อ ก๊าซและสารผสม ใช้ในการผลิตของพวกเขา ขณะที่เราย้ายไปที่ สารกึ่งตัวนำรุ่นต่อไป เทคโนโลยีด้วยคุณสมบัติที่ลดขนาดลงเหลือเพียงไม่กี่นาโนเมตร ข้อกำหนดด้านความบริสุทธิ์ของก๊าซจึงยิ่งรุนแรงมากขึ้นไปอีก

เราเห็นแนวโน้มไปสู่วัสดุใหม่นอกเหนือจากนี้ ซิลิคอนเช่นแกลเลียมไนไตรด์ (GaN) และซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC) ซึ่งต้องการใหม่และแตกต่าง ประมวลผลก๊าซ สำหรับการแกะสลักและการทับถม นอกจากนี้ยังมีการก้าวไปสู่สถาปัตยกรรม 3 มิติที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น ทรานซิสเตอร์ FinFET และ Gate-All-Around (GAA) ซึ่งต้องการความแม่นยำที่มากยิ่งขึ้นใน การทับถม และ จำหลัก ขั้นตอน นี่หมายถึง ก๊าซชนิดพิเศษ อุตสาหกรรมจะต้องสร้างสรรค์นวัตกรรมอย่างต่อเนื่องเพื่อพัฒนาโมเลกุลใหม่และบรรลุระดับที่สูงขึ้นไปอีก การทำให้บริสุทธิ์.

จากมุมมองของฉันในฐานะซัพพลายเออร์ อนาคตเป็นเรื่องของความร่วมมือ แค่ขายกระบอกเดียวคงไม่พออีกต่อไป แก๊ส. เราต้องทำงานอย่างใกล้ชิดกับลูกค้าของเราในการ การผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ภาคส่วนเพื่อทำความเข้าใจแผนงานเทคโนโลยีในอนาคต สิ่งนี้ช่วยให้เราสามารถคาดการณ์ถึงความจำเป็นในสิ่งใหม่ได้ ก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูง และลงทุนในความสามารถในการผลิตและการวิเคราะห์เพื่อจัดหา วีรบุรุษที่มองไม่เห็นของ เซมิคอนดักเตอร์ โลก—ก๊าซ—จะยังคงอยู่ในระดับแนวหน้าของความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี


ประเด็นสำคัญ

เมื่อคุณจัดหาก๊าซอุตสาหกรรมสำหรับตลาดเซมิคอนดักเตอร์ที่มีความต้องการสูง ต่อไปนี้เป็นสิ่งสำคัญที่สุดที่ต้องจำไว้:

  • ความบริสุทธิ์เป็นสิ่งสำคัญยิ่ง: ปัจจัยที่สำคัญที่สุดประการเดียวคือ ความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษ. สารปนเปื้อนแม้ในระดับส่วนต่อพันล้านส่วน ก็สามารถทำให้เกิดความล้มเหลวของอุปกรณ์ร้ายแรงและลดผลผลิตได้
  • ก๊าซมีงานเฉพาะ: ก๊าซไม่สามารถใช้แทนกันได้ เป็นเครื่องมือเฉพาะทางสูงที่ใช้สำหรับกระบวนการที่แตกต่างกัน เช่น การสร้างบรรยากาศเฉื่อย (ไนโตรเจน อาร์กอน) การสร้างชั้น (ก๊าซสะสม เช่นไซเลน) และการแกะสลักวงจร (ก๊าซกัดกร่อน เช่น CF₄)
  • ห่วงโซ่อุปทานมีความสำคัญ: ซัพพลายเออร์ที่เชื่อถือได้ไม่เพียงแต่ขายสินค้าเท่านั้น พวกเขารับประกันคุณภาพผ่านการทดสอบอย่างเข้มงวด ให้การรับรองที่แท้จริง จัดการโลจิสติกส์ที่ซับซ้อน และรักษาการสื่อสารที่ชัดเจนเพื่อป้องกันความล่าช้าในการผลิตที่มีค่าใช้จ่ายสูง
  • ความรู้ด้านเทคนิคเพิ่มมูลค่า: ความเข้าใจ ทำไม แน่นอน แก๊ส ถูกนำมาใช้และ ทำไม ความบริสุทธิ์เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่ช่วยให้คุณเป็นพันธมิตรที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นกับลูกค้าของคุณเอง พิสูจน์คุณภาพและสร้างความไว้วางใจในระยะยาว
  • อุตสาหกรรมกำลังพัฒนา: การผลักดันชิปที่เล็กลงและมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นหมายถึงความต้องการชิปใหม่ที่บริสุทธิ์ยิ่งขึ้น ก๊าซชนิดพิเศษ จะเติบโตต่อไปเท่านั้น การเป็นพันธมิตรกับซัพพลายเออร์ที่มองไปข้างหน้าเป็นกุญแจสำคัญในการก้าวไปข้างหน้า