Ang industriya ng semiconductor, bilang pangunahing pangunahing pag-unlad ng teknolohikal, ay nagsasangkot ng maraming mga gas na may mataas na katumpakan at mataas na kadalisayan sa proseso ng pagmamanupaktura nito. Ang mga specialty gas para sa semiconductors ay tumutukoy sa mga gas na may mahalagang papel sa semiconductor material production, chip manufacturing, manipis na film deposition, etching, at iba pang mga proseso. Ang mga gas na ito ay dapat matugunan ang mahigpit na mga kinakailangan para sa kadalisayan, katatagan, at tumpak na kontrol sa mga proseso ng reaksyon. Ang artikulong ito ay magpapakilala ng maraming mga karaniwang specialty gas na ginamit sa mga semiconductors at tatalakayin ang kanilang mga tungkulin sa proseso ng pagmamanupaktura ng semiconductor.

1. Hydrogen (H₂)

Hydrogen ay malawakang ginagamit sa pagmamanupaktura ng semiconductor, lalo na sa pag -aalis ng singaw ng kemikal (CVD) at mga reaksyon ng pagbawas. Sa CVD, ang hydrogen ay madalas na halo -halong may iba pang mga gas upang mapalago ang mga manipis na pelikula, tulad ng mga pelikulang silikon. Ang hydrogen ay kumikilos din bilang isang pagbabawas ng ahente sa mga proseso ng pag -aalis ng metal at mga proseso ng pag -alis ng oxide. Bilang karagdagan, ang hydrogen ay ginagamit sa paglilinis at pagpapagamot ng mga wafer ng semiconductor upang epektibong alisin ang mga kontaminadong ibabaw at pagbutihin ang kalidad ng mga chips.

2. Nitrogen (n₂)

Nitrogen, isang inert gas, pangunahing ginagamit upang magbigay ng isang kapaligiran na walang oxygen sa paggawa ng semiconductor. Ito ay karaniwang ginagamit sa paglilinis ng kagamitan, mga proseso ng paglamig, at bilang isang diluent sa reaksyon ng mga atmospheres. Sa mga proseso ng pag -aalis ng singaw at etching, ang nitrogen ay madalas na halo -halong may iba pang mga gas upang patatagin ang mga kondisyon ng reaksyon at kontrolin ang rate ng reaksyon. Ginagamit din ang Nitrogen upang sugpuin ang oksihenasyon, pagprotekta sa mga sensitibong materyales mula sa pinsala sa oksihenasyon.

3. Oxygen (o₂)

Oxygen gumaganap ng isang mahalagang papel sa industriya ng semiconductor, lalo na sa mga proseso ng oksihenasyon. Sa pagbuo ng isang layer ng silikon dioxide sa ibabaw ng mga wafer ng silikon, ang oxygen ay mahalaga. Sa pamamagitan ng pagpapakilala ng oxygen, ang isang pantay na form ng layer ng oxide sa ibabaw ng silikon, na mahalaga para sa pagganap ng elektrikal at katatagan ng aparato. Ginagamit din ang Oxygen sa mga proseso ng paglilinis at etching, na tumutugon sa iba pang mga gas ng kemikal upang mabuo ang mga oxides o alisin ang ilang mga pelikulang metal.

4. Carbon Tetrafluoride (CF₄)

Ang carbon tetrafluoride ay malawakang ginagamit sa mga proseso ng etching. Sa semiconductor etching, ang CF₄ ay halo -halong may iba pang mga gas upang epektibong alisin ang mga manipis na pelikula ng silikon, silikon nitride, metal, at iba pang mga materyales. Kapag pinagsama ang CF₄ sa fluorine, bumubuo ito ng mga fluorides, na may malakas na reaktibo at maaaring mahusay na mai -etch ang target na materyal. Ang gas na ito ay mahalaga para sa pattern ng high-precision na etching sa integrated circuit production.

5. Hydrogen chloride (HCl)

Ang hydrogen chloride gas ay pangunahing ginagamit bilang isang etching gas, lalo na sa etching ng mga materyales na metal. Tumugon ito sa mga pelikulang metal upang mabuo ang mga klorido, na pinapayagan ang mga layer ng metal na alisin. Ang prosesong ito ay malawakang ginagamit sa pag -patterning ng mga manipis na pelikula ng metal, tinitiyak ang katumpakan ng mga istruktura ng chip.

6. Nitrogen trifluoride (nf₃)

Ang Nitrogen trifluoride ay pangunahing ginagamit upang linisin ang mga nalalabi sa pag -aalis sa mga kagamitan sa plasma etching. Sa mga proseso ng plasma etching, ang NF₃ ay gumanti sa mga na -deposito na materyales (tulad ng silikon na fluorides) upang mabuo ang madaling maalis na fluorides. Ang gas na ito ay lubos na mahusay sa proseso ng paglilinis, na tumutulong upang mapanatili ang kalinisan ng mga kagamitan sa etching at pagbutihin ang kawastuhan at kahusayan ng mga proseso ng pagmamanupaktura.

7. Silane (Sih₄)

Ang Silane ay isang karaniwang ginagamit na gas sa kemikal na pag -aalis ng singaw (CVD), lalo na para sa pagdeposito ng mga pelikulang manipis na silikon. Ang Silane ay nabubulok sa mataas na temperatura upang mabuo ang mga pelikulang silikon sa ibabaw ng substrate, na mahalaga sa pagmamanupaktura ng semiconductor. Sa pamamagitan ng pag -aayos ng daloy ng mga kondisyon ng silane at reaksyon, ang rate ng pag -aalis at kalidad ng pelikula ay maaaring tumpak na kontrolado.

8. Boron trifluoride (bf₃)

Ang Boron Trifluoride ay isang mahalagang doping gas, na karaniwang ginagamit sa proseso ng doping ng boron sa pagmamanupaktura ng semiconductor. Ginagamit ito upang ayusin ang mga de -koryenteng katangian ng kristal sa pamamagitan ng pagtugon sa substrate ng silikon upang mabuo ang nais na layer ng doping. Ang proseso ng doping ng boron ay mahalaga para sa paglikha ng mga materyales na p-type na semiconductor, at ang BF₃ gas ay gumaganap ng isang kritikal na papel sa prosesong ito.

9. Asupre hexafluoride (sf₆)

Sulfur hexafluoride ay pangunahing ginagamit sa mga proseso ng semiconductor etching, lalo na sa high-precision etching. Dahil sa mataas na de -koryenteng mga katangian ng insulating at katatagan ng kemikal, ang SF₆ ay maaaring pagsamahin sa iba pang mga gas upang tumpak na alisin ang mga materyal na pelikula at matiyak ang tumpak na mga pattern. Malawakang ginagamit ito sa ion etching, mahusay na alisin ang mga hindi ginustong mga metal na pelikula.

Konklusyon

Ang mga specialty gas para sa mga semiconductors ay naglalaro ng isang hindi mababago na papel sa paggawa ng mga integrated circuit. Habang patuloy na sumusulong ang teknolohiya, ang demand para sa mas mataas na kadalisayan at pagganap ng mga gas na ito ay nagdaragdag, na nag -uudyok sa mga supplier na patuloy na mai -optimize ang kalidad at uri ng mga gas. Sa hinaharap, ang industriya ng semiconductor ay magpapatuloy na umaasa sa mga espesyal na gas na ito upang suportahan ang paggawa ng mga susunod na henerasyon na mga chips at mga makabagong teknolohiya. Samakatuwid, ang pag -unawa at paglalapat ng mga semiconductor specialty gas ay magiging kritikal sa pagmamaneho ng patuloy na pag -unlad ng industriya ng semiconductor.