Күренмәгән гигант: Ни өчен чиста газ - ярымүткәргеч җитештерүнең нигез ташы
Заманча технологияләр дөньясында, ярымүткәргеч патша. Бу кечкенә, катлаулы чиплар барысы да смартфоннарыбыздан машиналарга һәм Интернетны эшләтә торган мәгълүмат үзәкләренә көч бирә. Ләкин бу чипларны барлыкка китерү нинди көч? Җавап, гаҗәп, газ. Бер генә түгел газ, ләкин Ышаныч газлары ялкынсыз чисталык. Аллен кебек, сәнәгать газлары спорты буенча җиде җитештерү төркеме булган завод хуҗасы, чисталыктан ихтыяҗның ничек караватта булуын күрдем. Бу мәкалә Марк Шен кебек бизнес лидерлары өчен газ Тапшыру чылбыры. Сез сыйфатны һәм бәяне аңлыйсыз, ләкин бу базарда чыннан да алып барганга, сез моны аңларга тиеш Нигә. Без катлаулы дөньяны декматлыйбыз Ярымүткәргеч җитештерү, гади терминнарда аңлату, ни өчен бер адашкан кисәкчәләр а газ Агым заводта миллионга бәя бирә ала. Бу сезнең телдә сөйләшү өчен кулланма Ярымүткәргеч сәнәгате һәм алыштыргысыз партнер булу.
Газ ярымүткәргеч чип ясауда нинди роль уйный?
Аның үзәгендә, Ярымүткәргеч җитештерү нечкә дискта микроскопик, күп сөйләнгән электр схемалары төзү процессы кремний, а вафер. Почта корабы күләме зурлыгы, миллиардлаган бүлмәләр һәм корылыктагы бина быргы төзергә тырышыгыз. Бу без сөйләшкән масштаб. Бу максатка ирешү өчен, сез физик коралларны куллана алмыйсыз. Урынына, бөтен Manufactитештерү процессы Төгәл химик реакцияләр сериясенә таяна, һәм бу реакцияләр өчен төп транспорт газ.
Газлар бу схемалар төзүче күренми торган куллар булып эш итә. Алар берничә критик эш башкаралар. Кайберләре, кебек азот, кирәкмәгән реакцияләрне булдырмау өчен бик чиста һәм тотрыклы мохит булдыру. Башкалар, процесс газлары дип аталган, фактик төзү блоклары яки уеп ясалган кораллар. Мәсәлән, билгеле бер газ төре Төп үткәргеч материалның микроскопик катламын кертү өчен кулланылырга мөмкин газ төгәл Эч Схема юлын формалаштыру өчен материал. Чистартудан һәрбер адым вафер Финал трансҗорларны төзү өчен, билгеле бер өлешне үз эченә ала газ яки газларның катнашмасы. Төгәллеге газ агымы һәм аның химик составы турыдан-туры әйтә Чип җитештерү процесс.
Ни өчен чисталык ярымүткәргеч җитештерүдә бик мөһим?
Көндәлек тормышыбызда бераз тузан яки һаваның пычрануы зур эш түгел. Ләкин эчендә а ярымүткәргеч Төзелеш үсеше, яки "фаб", бу катастрофа. Компонентлар а кремний вафер еш нанометрлар белән үлчәнәләр - бу метрның миллиардтанлкесе. Моны перспективага куяр өчен, бер кеше чәчләре - якынча 75,000 нанометр. Кечкенә тузан кисәкчәләр Сез хәтта дөньядагы гигант оулдерны күрә алмыйсыз ярымүткәргеч уйлап чыгару.
Шуңа күрә Чисталык газларның иң мөһим характеристикасы ярымүткәргечләрдә кулланыла җитештерү. Теләсә нинди кирәкмәгән молекула - буш-су молекуласы, кечкенә металл кисәкчәләр, яисә бүтән газ молекула - карала пычраклык. Бу пычрану нечкәлекне тулысынча боза ала Химик реакция .әр сүзнең ваферөслеге. Бер пычраклык формалашу, кыскача схема китерә ала, кыскача схема китерә ала ярымүткәргечнең электр үзлекләре материал. Чөнки бер вафер Йөзләгән яки меңләгән аерым чипларны үз эченә ала, бер кечкенә хата зур финанс югалтуга китерергә мөмкин. Бөтен процесс таләп итә иң югары чисталык бөтенләй эшләргә.
Газаларда пычраклар ярымүткәргеч җитештерүне ничек эшләргә?
Кайчан пычраклык процесста бар газ, ул "үтерүчегә китерергә мөмкин җитешсезлек. "Бу кечкенә кимчелек түгел; бу а җитешсезлек бу бүлегендәге бөтен микрочипны күрсәтә вафер файдасыз. Бу ничек булганын карыйк. Вакытында чүплек Фаза, анда нечкә фильмнар катлам, кирәкмәгән кисәкчәләр өскә төшә ала. Киләсе катлам өстенә салынгач, ул микроскопик бәрелеш яки бушлык тудыра. Бу кимчелек электр тоташуны боза ала яки транзисторны эффектив җимерә ала.
Моның нәтиҗәләре фабның төп сызыгына зарарлы. Уңыш өчен төп метрик ярымүткәргеч фаб - "уңыш" - бердәмнән җитештерелгән эш чипларының проценты вафер. Хәтта кечкенә тамчы да ielл, 95% тан 90% -тан алып, миллионлаган доллар югалган керемнәрне күрсәтә ала. Газ пычраклары туры киметелгән туры сәбәп ielл. Шуңа күрә Ярымүткәргеч җитештерүчеләр белән мәшәкатьләнәләр Газ сафлыгы. Аларга ышанырга кирәк газ Күп миллиард доллар коралларын кертү теләсә нинди пычраткыч Бу бозылырга мөмкин Ярымүткәргеч ясау процессы. Бу хаталар өчен нуль бүлмәсе булган микроскопик төгәллек уены.

Ярымүткәргеч уйлап чыгарганда кулланылган төп газлар нинди?
Кулланылган газлар диапазоны Ярымүткәргеч сәнәгате Зур, ләкин алар гадәттә ике категориягә егылалар: күпчелек газлар һәм белгечлекләр.
-
Күпчелек газлар: Болар бик зур күләмдә кулланыла һәм җитештерү мохитенең нигезен формалаштыралар.
- Азот (n₂): Бу эшче. Ультра Чисталык Азот Төзелеш коралларында "атмосфера" инерты "атмосфера" булдыру өчен кулланыла. Бу кислород, дым, һәм башка кисәкчәләрне, кирәкмәгән оксидлашуга комачаулый яки пычрану .Әр сүзнең вафер.
- Водород (h₂): Еш кына башка газлар белән берлектә кулланыла, водоген билгеле бер чүплек Транзистор структураларын төзү өчен кирәк булган бик конкрет химик мохит булдыру өчен.
- Аргон (ар): Инерт буларак газ, Аргон чәчү дип аталган процесста кулланыла, анда ул максатчан материалны бомбалау өчен кулланыла, аннары атомнарны шакыды, аннары ясагыз вафер. Бу шулай ук булдыру өчен дә кулланыла плазма күпләрдә Эч процесслар.
-
Белгечлек газлары: Бу катлаулы, еш кына куркыныч, һәм югары уку йортлары, конкрет процесс адымнары өчен кулланыла. Алар "актив" ингредиентлар.
- Этханец: Хлор (кл₂) һәм водород бромиды кебек газлар төгәл карв яки Эч катламнар вафер.
- Допантлар: Армин (ASS₃) кебек газлар (PH₃) белә торып конкрет кертә пычраклык белән кремний Аның электр үзлекләрен үзгәртү өчен, транзисторлар ничек контрольдә тотыла.
- Саклау газлары: Силан (sih₄) чыганагы буларак кулланыла торган классик үрнәк кремний нечкә фильмнар кертү.
Марк кебек сатып алулар хезмәткәре өчен бу бик мөһим, бу газларның барысы да төрле булса, алар уртак таләп белән уртаклашалар: экстремаль Чисталык.
Сез Гади терминнарда чүп-чарны аңлатып бирә аласызмы?
Ярымүткәргеч җитештерү йөзләгән адымны үз эченә ала, ләкин аларның күбесе ике төп процессның төрләнеше: чүплек һәм Эч. Моны гади терминнарда аңлау - ролен аңлау өчен ачкыч газ.
1. Чәчү: катламнарны төзү
Уйла чүплек молекулалар белән спрей картинасы кебек. Максат - ультра-нечкә, материалның камил формасын өстәү кремикон вафер.
- Процесс: Процесс газ (силан кебек) а белән кушылган ташучы газ (кебек азот яки водоген). Бу газ аннары катнашма бар вафер. А Химик реакция тригурацияләнгән, еш җылылык яки а плазма, молекулаларның "явым-төшем" газ һәм каты формалаштыру нечкә фильм өстендә ваферөслеге.
- Нигә чисталык мөһим? Әгәр дә пычратучы булса кисәкчәләр белән газ Агым, бу сезнең спрей буяуга кергән тузан спекты кебек. Ул яңа катламга структур тудырачак җитешсезлек. Кирәк булмаган булса газ молекула, ул дөрес җавап бирә, химик макияж һәм катламның электр үзлекләрен үзгәртү.
2. Эчинг: схемаларны уеп ясау
Катлам төзегәннән соң, сез анда район үрнәген уеп ясарга тиеш. Эч сайлап алу материалын сайлау процессы.
- Процесс: Бу вафер Фоторесист дип аталган җиңел сизгер материал белән капланган. Patternрнәк аңа фаразланган (карандаш кебек). Позитацияләнгән өлкәләр каты. Бу вафер аннары этапт белән тутырылган палатага урнаштырыла газ (фтор нигезендә кушылма кебек). Бу газ а плазма дәүләт, аны бик реактив итү. Бу плазма бомбардлар вафер, химик яктан материалны ашау бары тик Карандаш белән сакланмаган өлкәләрдә.
- Нигә чисталык мөһим? Газларда пычраклык Эчинг өчен кулланылган реакция ставкасын үзгәртә ала. Бу схемаларга бик киң, бик тар, бөтенләй түгел. Металл кисәкчәләр пычраклык хәтта блоклый ала Эч бер кечкенә урынга процесс, схеманы кыскартучы кирәкмәгән материалның "посты" калдырып.

Ультра-биек газ чисталыгы ничек үлчәнә һәм сакланган?
Белән Глобаль ярымфтор сәнәгате, "процент" кебек стандарт чисталык үлчәүләре файдасыз. Без эшлибез пычрану аңлау авыр булган масштабта. Чисталык үлчәнә триллионга өлешләр (PPT). Бу һәр өчен чаралар триллион газ молекулалар, бер-ике пычрак молекулалар булырга мөмкин.
Бу дәрәҗәгә ирешү һәм тикшерү Газ сафлыгы, катлаулы система Газны чистарту Анализ кирәк.
| Чисталык дәрәҗәсе | Мәгънәсе | Аналогия |
|---|---|---|
| Миллионга өлешләр (PPM) | 1 000,000 молекула өчен 1 пычрак | 2000 баррельдә бер начар алма. |
| Миллиардка өлешләр (PPB) | 1 000 000 000 МОЛУБЛЕС өчен 1 пычрак | 32 елга якын бер секунд. |
| Триллионга өлешләр (PPT) | 1 000 000 000 МОЛУБАЛЕС өчен 1 пычрак | 32000 ел эчендә бер секунд. |
Заводта без җитештермибез газ; Без яшибез һәм сулыйбыз Сыйфат контроле. Бу Газ белән тәэмин итү чылбыр ярымүткәргеч Фаб махсуслаштырылган пурифаторларны куллану ноктасында урнаштырылган. Моннан тыш, алдынгы Газ анализы Кораллар өчен кулланыла Реаль вакыт мониторингы. Фулияле техника Атмосфера басым ионизациясе масса спектрометрия (APIMS) башкара ала пычраклыкны ачыклау триллион дәрәҗәсенә кадәр UHP газы (Ультра югары чистарту) процесс коралыгә керү бик яхшы.
Ышанычлы газ белән тәэмин итүче нәрсә эшли?
Марк кебек сатып алу башы өчен, җибәрү тоткарлануы, мошенниклык сертификатлары, ышанычлылык - барысы да. Дөньяда Ышаныч ярымфендоры Газлар, ышанычлылык өч баганада тора: җитештерү эзлеклелеге, сыйфат ышандыру, логистик экспертиза.
- Producитештерү эзлеклелеге: Ышанучы тәэмин итүче талау һәм артык җитештерү мөмкинлекләре булырга тиеш. Заводның җиде җитештерү линиясе, мәсәлән, без булдыра алуыбызны тәэмин итү Trueгары ихтыяҗны канәгатьләндерү һәм бер сызыктагы проблема безнең бөтен чыгуыбызны туктатмый. Бу күп миллиард долларны япкан бозулар куркынычын киметә ярымүткәргеч фаб.
- Тиешле сыйфат ышандыру: Сездә булу җитми Highгары чисталык газы. Сез моны раслый аласыз. Бу заманча аналитик җиһазларга инвестицияләү дигән сүз пычраклыкны ачыклау. Бу шулай ук һәр җибәрү белән анализ ясаган, эзлекле рәвештә сертификатлар бирү дигән сүз. Сертификатны алдау белән көрәшү ышаныч һәм тикшереп булмый торган мәгълүматларга нигезләнеп озак вакытлы мөнәсәбәтләр төзү турында.
- Логистик экспертиза: Алу коррозив газ яки Кытайдан АКШтан крикиоген сыеклыгы гади түгел. Бу махсус контейнерлар, халыкара җибәрү кагыйдәләрен белү, тоткарланыр өчен уйланучы планлаштыру таләп итә. Ышанычлы тәэмин итүче аңлый, бу тартма җибәрү генә түгел; Бу глобальнең критик өлеше белән идарә итү ярымүткәргеч Тапшыру чылбыры.

Күпчелек газ һәм белгечлек арасында нинди аерма бар?
Арасындагы аерманы аңлау күпчелек газ һәм белгечлек өчен ясалган кеше өчен ачкыч Ярымүткәргеч сәнәгате. Икесе дә экстремаль таләп итә Чисталык, аларның масштабы, эшкәртү, заявкасы бөтенләй башка.
Күпчелек газлар, кебек Зур чистарту белгечлеге газлары, әйтегез азот кебек газлар, кислород, аргон һәм водоген. Алар фаб мохитенең нигезе. "Күпчелек" термин кулланылган зур күләмдә. Бу газлар еш сайтта яки якында җитештерелә һәм махсус торба үткәргечләр аша турыдан-туры фабның эчке бүлү системасына китерелә. Мондагы төп проблемалар саклый Чисталык Зур тарату челтәре өстендә һәм өзлексез, югары күләмле тәэмин итүне тәэмин итәләр.
Белгечлек (яки Электрон газ) еш экзотик, реактив, яки куркыныч газларның эләгә охшаган конкрет процесс өчен, кечерәк күләмдә кулланылган киң категориягә кагыла һәм чүплек. Мисалларга Силан, Аммония, Борон Трихлорид, азот өчпочмакы керә. Болар төрле баскычлы цилиндрларда китерелә. Булган авырлыклар белгечлек Газ катнашмалары өчен камил бәйләнеш, һәм компромисс мөмкин булган цилиндр эчендәге теләсә нинди химик реакцияләрне булдырмау. газ сыйфаты.
Ярлылыкның ярымшаткычларына ничек ихтыяҗ?
Бу Ярымүткәргеч сәнәгате беркайчан да туктама. Мур кануннары, күзәтүче, чипта транзисторлар саны якынча ике ел дәвамында берничә ел тулагән, физика чикләрен басуны дәвам итә. Транзистлар кыскарткыч буларак, алар экспоненталь рәвештә сизгер булып китәләр пычрану. А кисәкчәләр зурлыгы Биш ел элек кабул ителгән иде "үтерүче җитешсезлек"Бүген.
Кечерәк һәм көчлерәк чиплар өчен бу туктаусыз йөртү - хәтта югары дәрәҗәдәге таләпләрне аңлата Газ сафлыгы үсә. Без өлешчә өлеш-миллиард - триллионга өлеш-триллион - минималь керү таләбе өчен бер дөньядан күченәбез алдынгы ярымүткәргеч төеннәр. Моннан тыш, яңа материаллар һәм чип архитектурасы, 3D NAND һәм капкалы - якын-тирә (Гаа) транзистлар, бөтенләй яңа портфолиор кирәк Киләсе буын газы катнашмалар һәм прекурсорлар. Кебек Газ җитештерүчеләре, Без бары тик инновация начальникы, яңа чистарту технологияләрен һәм аналитик ысулларны эшләүдә Глобаль ярымфтор сәнәгате.
Сатып алучы буларак, мин нинди сыйфатлы сертификатлар эзләргә тиеш?
Теләгәннәр дөньясында навигация тупас, аеруча техник продуктлар белән эш иткәндә була ала. Сертификатлар тәэмин итүченең мөмкинлекләрен һәм сыйфатлы тугрылыкны тәэмин итә. Сора Ышаныч газлары өчен Ярымүткәргеч сәнәгате, Менә эзләү өчен берничә әйбер:
- ISO 9001: Бу сыйфат белән идарә итү системалары өчен төп сертификация. Бу тәэмин итүченең җитештерү, инспекция һәм тапшыру өчен яхшы билгеләнгән һәм кабатланган процессларның яхшы билгеләнгән һәм кабатланган процесслары барлыгын күрсәтә.
- ISO / IEC 17025: Бу критик. Бу сынау һәм калибрлау лабораторияләре компетенциясе өчен стандарт. Бу сертификацияле тәэмин итүче, аларның өйдә лабораториясе - анализ сертификатын тудырган кеше - төгәл һәм ышанычлы.
- Йөрәк анализы: Waysәрвакыт анализ (COA) һәр цилиндр яки партия өчен анализ сертификаты таләп итә. Бу сертификат тәнкыйтьнең төгәл дәрәҗәсен җентекләп хупларга тиеш газдагы пычраклык, махсус аналитик ысуллар белән үлчәнә Газ хроматографиясе яки масса спектрометриясе.
Марк кебек хәлиткеч лидер буларак, сезнең иң яхшы корал - тикшерү сорауларын бирү. "Бу булу" гына түгел газ Чиста? "СОРАУ" Сез ничек икәнлеген ничек раслыйсыз? Миңа LAB 'LAB's сертификаты күрсәтегез. Лот-лот эзлеклелеген тәэмин итү өчен процессыгызны аңлатыгыз. "Чыннан да, эксперт һәм ышанычлы партнер бу сорауларны каршы алыр һәм ышанычлы, җаваплар бар.
Төп юл
- Газ - кораллар: Кереп Ярымүткәргеч җитештерү, газлар материаллар гына түгел; Алар микроскопик схемалар төзү һәм уеп ясалган төгәллекләр. кремикон вафер.
- Чисталык - барысы да: Масштабы Чип җитештерү бер кирәкмәгән бик кечкенә кисәкчәләр яки пычраклык молекула чипны юкка чыгара ала Ультра-югары чисталык сөйләшми торган таләп.
- Максат - максат: Төп йогынтысы газ пычрануы җитештерүченең кимүе ielл, бу турыдан-туры миллион долларга кадәр йөкле миллион долларга тәрҗемә итә Ярымүткәргеч фабс.
- Ике төп процесс: Чип ясауда күпчелек адымнар да катнашу чүплек (Төзелеш катламнары) яки Эч (үрнәкләрне утыру), икесе дә саф газларның төгәл химик реакцияләренә тулысынча бәйле.
- Ышанычлылык ачкыч: Ышанычлы тәэмин итүче Ярымүткәргеч газ Базар җитештерү эзлеклелеген, сертификатланган лаборатлар аша, экспертлар белән идарә итү аша җитештерү эзлеклелеген күрсәтергә тиеш.
- Киләчәк чиста: Ярымүткәрүчеләр тагын да алга китәләр, хәтта югары дәрәҗәгә дәгъвалар Газ сафлыгы (триллионга төшүдән түбән) үсүне дәвам итәчәк.
