سیمیکمڈکٹر مینوفیکچرنگ مختلف قسم کی گیسوں پر انحصار کرتا ہے ، جسے تین اہم اقسام میں درجہ بندی کیا جاسکتا ہے۔ بلک گیسیں, خاص گیسیں، اور اینچنگ گیسیں۔ آلودگی کو روکنے کے لئے یہ گیسیں انتہائی پاکیزگی کا ہونا ضروری ہیں ، جو نازک اور پیچیدہ تانے بانے کے عمل کو برباد کرسکتے ہیں۔

بلک گیسیں

نائٹروجن (N₂):

کردار: N₂ متعدد مقاصد کی خدمت کرتا ہے ، بشمول سیمیکمڈکٹر مینوفیکچرنگ کے مختلف مراحل کے دوران عمل کے چیمبروں کو صاف کرنا اور ایک غیر فعال ماحول فراہم کرنا۔
اضافی نوٹ: نائٹروجن اکثر آکسیکرن کو کم سے کم کرنے کے لئے سلیکن ویفروں کی نقل و حمل اور اسٹوریج میں ملازمت کرتا ہے۔ اس کی جڑ فطرت اس بات کو یقینی بناتی ہے کہ وہ دوسرے مواد کے ساتھ کوئی رد عمل ظاہر نہیں کرتی ہے ، جس سے یہ صاف ستھرا پروسیسنگ ماحول کو برقرار رکھنے کے لئے مثالی بناتا ہے۔

ارگون (اے آر):
کردار: پلازما کے عمل میں اس کی شمولیت کے علاوہ ، ارگون ان عمل میں اہم کردار ادا کرتا ہے جہاں کنٹرول شدہ گیس کی تشکیل بہت ضروری ہے۔
اضافی نوٹ: چونکہ اس سے زیادہ تر مواد کے ساتھ کوئی رد عمل ظاہر نہیں ہوتا ہے ، لہذا ارگون کو اسپٹرنگ کے لئے بھی استعمال کیا جاتا ہے ، جو دھات یا ڈائی الیکٹرک فلموں کو جمع کرنے میں مدد کرتا ہے جہاں سطحوں کو آلودگی کے بغیر برقرار رکھنا چاہئے۔

ہیلیم (وہ):
کردار: ہیلیم کی تھرمل خصوصیات رد عمل کے عمل کے دوران درجہ حرارت میں مستقل مزاجی کو ٹھنڈا کرنے اور برقرار رکھنے کے ل it اس کو انمول بناتی ہیں۔
اضافی نوٹ: یہ اکثر لتھوگرافی کے لئے اعلی توانائی کے لیزر سسٹم میں استعمال ہوتا ہے جس کی وجہ یہ ہے کہ اس کی غیر رد عمل کی نوعیت اور آپٹیکل راہ کو آلودگی سے پاک برقرار رکھنے کی صلاحیت کی وجہ سے۔

ہائیڈروجن (H₂):
کردار: اینیلنگ میں اس کے اطلاق سے پرے ، ہائیڈروجن ویفروں کی سطح کو صاف کرنے میں بھی مدد کرتا ہے اور ایپیٹیکسی کے دوران کیمیائی رد عمل میں شامل ہوسکتا ہے۔
اضافی نوٹ: پتلی فلموں کے جمع کرنے میں ہائیڈروجن کا استعمال سیمیکمڈکٹر مواد میں کیریئر کی حراستی پر زیادہ سے زیادہ کنٹرول حاصل کرنے کی اجازت دیتا ہے ، جس سے ان کی بجلی کی خصوصیات میں نمایاں ترمیم کی جاسکتی ہے۔

خاص گیسیں اور ڈوپینٹس

سیلین (سیہ):
کردار: سلیکن جمع کرنے کا پیش خیمہ ہونے کے علاوہ ، سیلین کو ایک ایسی فلم میں پولیمرائز کیا جاسکتا ہے جو الیکٹرانک خصوصیات کو بہتر بناتا ہے۔
اضافی نوٹ: حفاظت کے خدشات کی وجہ سے اس کے رد عمل کو محتاط ہینڈلنگ کی ضرورت ہوتی ہے ، خاص طور پر جب ہوا یا آکسیجن میں ملایا جائے۔

امونیا (NH₃):
کردار: نائٹرائڈ فلموں کی تیاری کے علاوہ ، امونیا بھی ایسی پرتوں کی تیاری میں اہم ہے جو سیمیکمڈکٹر آلات کی وشوسنییتا کو بڑھاتی ہیں۔
اضافی نوٹ: یہ ایسے عمل میں شامل ہوسکتا ہے جن میں سلیکن میں نائٹروجن شامل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے ، جس سے الیکٹرانک خصوصیات کو بہتر بنایا جاتا ہے۔

فاسفین (PH₃) ، آرسین (ASH₃) ، اور Diborane (B₂H₆):
کردار: یہ گیسیں نہ صرف ڈوپنگ کے لئے ضروری ہیں بلکہ جدید سیمیکمڈکٹر آلات میں مطلوبہ برقی خصوصیات کے حصول کے لئے بھی اہم ہیں۔
اضافی نوٹ: ان کی زہریلا کو خطرات کو کم کرنے کے لئے تانے بانے کے ماحول میں سخت حفاظتی پروٹوکول اور مانیٹر سسٹم کی ضرورت ہے۔

گیسوں کو اینچنگ اور صفائی کرنا

فلوروکاربن (CF₄ ، SF₆):
کردار: یہ گیسیں خشک اینچنگ کے عمل میں ملازمت کرتی ہیں ، جو گیلے اینچنگ کے طریقوں کے مقابلے میں اعلی صحت سے متعلق پیش کرتے ہیں۔
اضافی نوٹ: سلیکن پر مبنی مواد کو موثر انداز میں نکالنے کی ان کی صلاحیت کی وجہ سے CF₄ اور SF₆ اہم ہیں ، جس سے جدید مائکرو الیکٹرانکس میں عمدہ پیٹرن کی قرارداد کو اہمیت دی جاسکتی ہے۔

کلورین (CL₂) اور ہائیڈروجن فلورائڈ (HF):
کردار: کلورین جارحانہ اینچنگ کی صلاحیتوں کو خاص طور پر دھاتوں کے لئے مہیا کرتی ہے ، جبکہ سلیکن ڈائی آکسائیڈ کو ہٹانے کے لئے HF اہم ہے۔
اضافی نوٹ: ان گیسوں کا امتزاج مختلف من گھڑت مراحل کے دوران موثر پرت کو ہٹانے کی اجازت دیتا ہے ، جس سے بعد کے پروسیسنگ مراحل کے لئے صاف سطحوں کو یقینی بنایا جاسکتا ہے۔

نائٹروجن ٹرائفلوورائڈ (NF₃):
کردار: زیادہ سے زیادہ کارکردگی کو برقرار رکھنے کے لئے آلودگیوں کے ساتھ جواب دیتے ہوئے ، سی وی ڈی سسٹم میں ماحولیاتی صفائی کے لئے NF₃ اہم ہے۔
اضافی نوٹ: گرین ہاؤس گیس کی صلاحیت کے بارے میں خدشات کے باوجود ، NF₃ کی صفائی میں کارکردگی بہت سے فیکٹریوں میں یہ ایک ترجیحی انتخاب بناتی ہے ، حالانکہ اس کے استعمال میں ماحولیاتی محتاط غور کی ضرورت ہے۔

آکسیجن (O₂):
کردار: آکسیجن کے ذریعہ آکسیکرن کے عمل میں مدد سے سیمیکمڈکٹر ڈھانچے میں لازمی موصل پرتیں پیدا ہوسکتی ہیں۔
اضافی نوٹ: سرکٹ کے اجزاء کی تنہائی اور تحفظ کے لئے سیئو پرتوں کی تشکیل کے لئے سلیکن کے آکسیکرن کو بڑھانے میں آکسیجن کا کردار اہم ہے۔

سیمیکمڈکٹر مینوفیکچرنگ میں ابھرتی ہوئی گیسیں

مذکورہ بالا روایتی گیسوں کے علاوہ ، سیمیکمڈکٹر مینوفیکچرنگ کے عمل میں دیگر گیسیں بھی توجہ حاصل کررہی ہیں ، بشمول:

کاربن ڈائی آکسائیڈ (CO₂): کچھ صفائی ستھرائی اور اینچنگ ایپلی کیشنز میں استعمال کیا جاتا ہے ، خاص طور پر ان میں جو جدید مواد شامل ہیں۔

سلیکن ڈائی آکسائیڈ (SIO₂): اگرچہ معیاری حالات کے تحت گیس نہیں ہے ، لیکن سلیکن ڈائی آکسائیڈ کی بخارات والی شکلوں کو کچھ جمع کرنے کے عمل میں استعمال کیا جاتا ہے۔

ماحولیاتی تحفظات

سیمیکمڈکٹر انڈسٹری تیزی سے مختلف گیسوں کے استعمال سے وابستہ ماحولیاتی اثرات کو کم کرنے پر مرکوز ہے ، خاص طور پر وہ جو طاقتور گرین ہاؤس گیسیں ہیں۔ اس کی وجہ سے جدید گیس مینجمنٹ سسٹم کی ترقی اور متبادل گیسوں کی تلاش کی گئی ہے جو ماحولیاتی نقشوں کو کم سے کم فوائد فراہم کرسکتے ہیں۔

نتیجہ

سیمیکمڈکٹر مینوفیکچرنگ میں استعمال ہونے والی گیسیں من گھڑت عمل کی صحت سے متعلق اور کارکردگی کو یقینی بنانے میں اہم کردار ادا کرتی ہیں۔ جیسے جیسے ٹیکنالوجی ترقی کرتی ہے ، سیمیکمڈکٹر انڈسٹری مستقل طور پر گیس کی پاکیزگی اور انتظام میں بہتری کے لئے کوشاں ہے ، جبکہ ان کے استعمال سے وابستہ حفاظت اور ماحولیاتی خدشات کو بھی حل کرتی ہے۔