Yarimo'tkazgich sanoati zamonaviy texnologik rivojlanishning asosi sifatida ishlab chiqarish jarayonida ko'plab yuqori aniqlikdagi va yuqori toza gazlarni o'z ichiga oladi. Yarimo'tkazgichlar uchun maxsus gazlar yarimo'tkazgich materiallarini ishlab chiqarishda, chiplarni ishlab chiqarishda, yupqa plyonkalarni yotqizishda, etchingda va boshqa jarayonlarda asosiy rol o'ynaydigan gazlarni nazarda tutadi. Ushbu gazlar tozalik, barqarorlik va reaksiya jarayonlarini aniq nazorat qilish uchun qat'iy talablarga javob berishi kerak. Ushbu maqola yarimo'tkazgichlarda ishlatiladigan bir nechta umumiy maxsus gazlar bilan tanishadi va ularning yarimo'tkazgichlarni ishlab chiqarish jarayonida rolini muhokama qiladi.

1. Vodorod (H₂)

Vodorod yarimo'tkazgichlar ishlab chiqarishda, ayniqsa kimyoviy bug'larning cho'kishi (CVD) va qaytarilish reaktsiyalarida keng qo'llaniladi. CVDda vodorod ko'pincha kremniy plyonkalari kabi nozik plyonkalarni o'stirish uchun boshqa gazlar bilan aralashtiriladi. Vodorod, shuningdek, metallarni cho'ktirish va oksidlarni olib tashlash jarayonlarida qaytaruvchi vosita sifatida ishlaydi. Bundan tashqari, vodorod yarimo'tkazgichli gofretlarni tozalash va davolashda sirt ifloslantiruvchi moddalarni samarali ravishda olib tashlash va chiplarning sifatini yaxshilash uchun ishlatiladi.

2. Azot (N₂)

Azot, inert gaz, asosan yarimo'tkazgich ishlab chiqarishda kislorodsiz muhitni ta'minlash uchun ishlatiladi. Odatda uskunani tozalash, sovutish jarayonlarida va reaksiya muhitida suyultiruvchi sifatida ishlatiladi. Bug 'cho'ktirish va o'chirish jarayonlarida reaksiya sharoitlarini barqarorlashtirish va reaktsiya tezligini nazorat qilish uchun azot ko'pincha boshqa gazlar bilan aralashtiriladi. Azot oksidlanishni bostirish uchun ham ishlatiladi, sezgir materiallarni oksidlanish shikastlanishidan himoya qiladi.

3. Kislorod (O₂)

Kislorod yarimo'tkazgich sanoatida, ayniqsa oksidlanish jarayonlarida hal qiluvchi rol o'ynaydi. Kremniy gofretlari yuzasida kremniy dioksid qatlamini hosil qilishda kislorod muhim ahamiyatga ega. Kislorodni kiritish orqali kremniy yuzasida bir xil oksidli qatlam hosil bo'ladi, bu elektr ishlashi va qurilma barqarorligi uchun juda muhimdir. Kislorod, shuningdek, oksidlarni hosil qilish yoki ba'zi metall plyonkalarni olib tashlash uchun boshqa kimyoviy gazlar bilan reaksiyaga kirishib, tozalash va qirqish jarayonlarida ham qo'llaniladi.

4. Uglerod tetraflorid (CF₄)

Uglerod tetraflorid qirqish jarayonlarida keng qo'llaniladi. Yarimo'tkazgich bilan ishlov berishda CF₄ kremniy, kremniy nitridi, metall va boshqa materiallarning yupqa qatlamlarini samarali ravishda olib tashlash uchun boshqa gazlar bilan aralashtiriladi. CF₄ ftor bilan birlashganda, kuchli reaktivlikka ega bo'lgan va maqsadli materialni samarali tarzda o'rashi mumkin bo'lgan ftoridlarni hosil qiladi. Ushbu gaz integral mikrosxemalar ishlab chiqarishda yuqori aniqlikdagi naqshlarni chizish uchun juda muhimdir.

5. Vodorod xlorid (HCl)

Vodorod xlorid gazi birinchi navbatda, ayniqsa, metall materiallarni ishqalashda o'yuvchi gaz sifatida ishlatiladi. Xloridlarni hosil qilish uchun metall plyonkalar bilan reaksiyaga kirishib, metall qatlamlarni olib tashlashga imkon beradi. Ushbu jarayon yupqa metall plyonkalarni naqshlashda keng qo'llaniladi, chip konstruktsiyalarining aniqligini ta'minlaydi.

6. Azot trifloridi (NF₃)

Azot triflorid asosan plazma bilan ishlov berish uskunasida cho'kma qoldiqlarini tozalash uchun ishlatiladi. Plazma bilan ishlov berish jarayonida NF₃ cho'kilgan materiallar (masalan, kremniy ftoridlari) bilan reaksiyaga kirishib, osongina olinadigan ftoridlarni hosil qiladi. Ushbu gaz tozalash jarayonida yuqori samaradorlikka ega bo'lib, qirqish uskunasining tozaligini saqlashga va ishlab chiqarish jarayonlarining aniqligi va samaradorligini oshirishga yordam beradi.

7. Silan (SiH₄)

Silan kimyoviy bug'larni cho'ktirishda (CVD), ayniqsa kremniy yupqa plyonkalarni yotqizishda keng qo'llaniladigan gazdir. Silan yuqori haroratda parchalanib, substrat yuzasida silikon plyonkalarni hosil qiladi, bu yarimo'tkazgich ishlab chiqarishda hal qiluvchi ahamiyatga ega. Silan oqimini va reaksiya sharoitlarini sozlash orqali cho'kma tezligi va plyonka sifatini aniq nazorat qilish mumkin.

8. Bor trifloridi (BF₃)

Bor triflorid muhim doping gazidir, odatda yarimo'tkazgich ishlab chiqarishda bor doping jarayonida ishlatiladi. Kerakli doping qatlamini hosil qilish uchun kremniy substrat bilan reaksiyaga kirishib, kristallning elektr xususiyatlarini sozlash uchun ishlatiladi. Bor doping jarayoni P tipidagi yarimo'tkazgich materiallarini yaratish uchun zarurdir va BF₃ gazi bu jarayonda muhim rol o'ynaydi.

9. Oltingugurt geksaflorid (SF₆)

Oltingugurt geksaflorid asosan yarimo'tkazgichli qirqish jarayonlarida, ayniqsa, yuqori aniqlikdagi etchingda qo'llaniladi. Yuqori elektr izolyatsiyalash xususiyatlari va kimyoviy barqarorligi tufayli SF₆ material plyonkalarini aniq olib tashlash va aniq naqshlarni ta'minlash uchun boshqa gazlar bilan birlashtirilishi mumkin. Bundan tashqari, keraksiz metall plyonkalarni samarali ravishda olib tashlash uchun ion bilan ishlov berishda keng qo'llaniladi.

Xulosa

Yarimo'tkazgichlar uchun maxsus gazlar integral mikrosxemalar ishlab chiqarishda ajralmas rol o'ynaydi. Texnologiyaning rivojlanishi davom etar ekan, ushbu gazlarning yuqori tozaligi va ishlashiga bo'lgan talab ortib bormoqda, bu esa etkazib beruvchilarni gazlarning sifati va turlarini doimiy ravishda optimallashtirishga undaydi. Kelajakda yarimo'tkazgich sanoati yangi avlod chiplari va texnologik innovatsiyalarni ishlab chiqarishni qo'llab-quvvatlash uchun ushbu maxsus gazlarga tayanishni davom ettiradi. Shuning uchun yarimo'tkazgichli maxsus gazlarni tushunish va qo'llash yarimo'tkazgich sanoatining uzluksiz rivojlanishida muhim ahamiyatga ega bo'ladi.