Awọn igbalode aye nṣiṣẹ lori awọn eerun. Lati foonuiyara ti o wa ninu apo rẹ si awọn eto itọnisọna ni imọ-ẹrọ afẹfẹ, kekere Ẹrọ Semiconctor jẹ akọni ti a ko gbọ ti ọjọ ori oni-nọmba. Ṣugbọn kini akọni lẹhin akọni naa? O jẹ alaihan, nigbagbogbo aye iyipada ti awọn gaasi pataki. Ni pato, fluorine kemistri yoo kan pataki ipa ninu awọn Ṣiṣejade Semicaltuctor ilana ti o nìkan ko le paarọ rẹ.

Ti o ba n ṣakoso pq ipese tabi abojuto didara ọja ni a okiti ọgbẹ Foundry, o mọ pe ala fun aṣiṣe jẹ odo. Iwasoke ẹyọkan ninu ọrinrin tabi patiku airi kan le ba ṣiṣe ṣiṣe iṣelọpọ ti miliọnu-dola kan jẹ. Yi article dives jin sinu ipa ti fluorine ti o ni ninu awọn gaasi-idi ti a fi lo wọn, kemistri pato ti o jẹ ki wọn munadoko, ati pataki pataki ti iduroṣinṣin pq ipese ati mimọ. A yoo ṣawari bi awọn wọnyi Awọn ategun giga-mimọ ti wa ni lilo ninu etch ati awọn igbesẹ ifisilẹ, ati idi ti wiwa wọn lati ọdọ alabaṣepọ ti o gbẹkẹle jẹ ipinnu pataki julọ ti o le ṣe ni ọdun yii.

Kini idi ti ile-iṣẹ semikondokito bẹ ti o gbẹkẹle awọn gaasi ti o ni fluorine?

Lati ni oye awọn Ile-iṣẹ Semicotanctor, o ni lati wo tabili igbakọọkan. Silikoni ni kanfasi, ṣugbọn pulionine jẹ fẹlẹ. Awọn Semicotanctor profication ilana pẹlu kikọ awọn ipele ti awọn ohun elo ati lẹhinna yiyan wọn kuro lati ṣẹda awọn iyika. Ilana yiyọ kuro ni a npe ni etching.

Pulionine jẹ julọ electronegative ano. Ni o rọrun awọn ofin, o jẹ iyalẹnu ebi npa fun elekitironi. Nigba ti a ba ṣafihan gaasi fluorine tabi fluorinated agbo sinu yara pilasima, awọn ọta fluorine fesi ni ibinu pẹlu ohun alumọni ati silikoni oloro. Ihuwasi kẹmika yii yi ohun alumọni to lagbara si awọn gaasi ti o le yipada (bii silikoni tetrafluoride) ti o le fa fifalẹ ni rọọrun. Laisi ifaseyin kẹmika yii, a ko le ṣẹda awọn iho airi ati awọn iho olubasọrọ ti o nilo fun igbalode ẹrọ itanna.

Ninu iṣelọpọ agbara-giga, iyara ati konge jẹ ohun gbogbo. Awọn gaasi ti o ni fluorine pese awọn oṣuwọn etch giga ti o nilo lati tọju iṣelọpọ soke, lakoko ti o tun funni ni yiyan lati ge nipasẹ ohun elo kan laisi ba Layer jẹ labẹ rẹ. O ti wa ni a elege iwontunwosi igbese ti kemistri ati fisiksi.

Kini o jẹ ki kemistri fluorine jẹ alailẹgbẹ fun etching pipe-giga?

O le beere, kilode ti o ko lo chlorine tabi bromine? A ṣe, fun awọn fẹlẹfẹlẹ kan. Sibẹsibẹ, fluorine kemistri nfunni ni anfani alailẹgbẹ nigbati awọn ohun elo ti o da lori ohun alumọni etching. Isopọ laarin ohun alumọni ati fluorine jẹ ti iyalẹnu lagbara. Nigbawo fluorine ti o ni ninu pilasima deba wafer, iṣesi jẹ exothermic ati lẹẹkọkan.

Idan ṣẹlẹ ninu awọn pisma. Ninu a Ilana Semicondictor iyẹwu, a lo agbara giga si gaasi iduroṣinṣin bi Erogba Tetrafluoride (CF4) tabi Sulfur Hexafluoride (SF6). Eyi fọ gaasi yato si, dasile ifaseyin pulionine awọn ipilẹṣẹ. Awọn wọnyi ni awọn ti ipilẹṣẹ kolu awọn dada ti awọn waffer.

"Awọn konge ti awọn etch asọye awọn iṣẹ ti awọn ërún. Ti iwẹ gaasi rẹ ba n yipada, oṣuwọn etch rẹ n yipada, ati pe ikore rẹ ṣubu.

Eleyi nyorisi si awọn Erongba ti anisotropic etching-gige ni gígùn si isalẹ lai njẹ ẹgbẹ. Nipa dapọ pulionine pẹlu miiran Awọn gaasi ilana, Enginners le šakoso awọn profaili ti awọn trench daradara. Agbara yii ṣe pataki bi a ṣe nlọ si awọn apa kekere (7nm, 5nm, ati ni isalẹ), nibiti paapaa nanometer ti iyapa jẹ ikuna.

Bawo ni awọn gaasi ni iṣelọpọ semikondokito ṣe wakọ awọn ilana etch ilọsiwaju?

Awọn ilana Etch ni o wa sculpting irinṣẹ ti awọn fabs. Awọn oriṣi akọkọ meji lo wa: etch tutu (lilo awọn kemikali olomi bii hydrogen fluoride) ati etch gbẹ (lilo pilasima). Igbalode sexidoctor ti ilọsiwaju apa gbekele fere ti iyasọtọ lori gbẹ pilasima etching nitori ti o jẹ jina siwaju sii kongẹ.

Ni aṣoju pilasima etching lẹsẹsẹ, a fluorinated gaasi ti wa ni a ṣe. Jẹ ki a wo awọn orisirisi ti a lo:

• Erogba Tetrafluoride (CF4): Awọn workhorse fun oxide etching.
• Octafluorocyclobutane (C4F8): Lo lati beebe a polima Layer lori awọn sidewalls ti awọn yàrà, idabobo wọn nigba ti isalẹ ti wa ni etched jinle.
• Sulfur Hexafluoride (SF6): Mọ fun lalailopinpin sare ohun alumọni etching awọn ošuwọn.

Awọn ibaraenisepo laarin awọn pisma ati awọn sobusitireti jẹ eka. O kan bombardment ti ara nipasẹ awọn ions ati esi kemikali nipasẹ awọn ipilẹṣẹ. Awọn semikondokito ẹrọ ẹrọ gbọdọ ṣakoso iṣakoso ni muna, titẹ, ati adalu awọn gaasi wọnyi. Ti o ba ti gaasi pataki ni awọn impurities bi ọrinrin, o le ṣe hydrofluoric acid laarin awọn laini ifijiṣẹ tabi iyẹwu, nfa ibajẹ ati awọn abawọn patiku.

Kini idi ti Nitrogen Trifluoride jẹ ọba ti awọn ohun elo mimọ iyẹwu?

Igba pipẹ etching ati ninu lọ ni ọwọ, mimọ ohun elo iṣelọpọ jẹ pataki bi sisẹ wafer. Nigba Ìwé Batiri Kẹmika (CVD)Awọn ohun elo bi silikoni tabi tungsten ti wa ni ipamọ sori wafer. Sibẹsibẹ, awọn ohun elo wọnyi tun ndan awọn odi ti iyẹwu naa. Ti iyoku yii ba kọ soke, yoo lọ kuro o si ṣubu sori awọn wafers, ti o nfa awọn abawọn.

Wọle Nitrogen Trifluoride (NF3).

Awọn ọdun sẹyin, ile-iṣẹ naa lo fluorinated eefin ategun bi C2F6 fun iyẹwu ninu. Sibẹsibẹ, NF3 ti di boṣewa fun iyẹwu ninu lakọkọ nitori ti awọn oniwe ga ṣiṣe. Nigbati o ba fọ ni orisun pilasima latọna jijin, NF3 n ṣe agbejade iye nla ti fluorine awọn ọta. Awọn ọta wọnyi fọ awọn odi iyẹwu naa mọ, titan awọn iṣẹku to lagbara sinu gaasi ti o fa jade.

Nitrogen Trefluide jẹ ayanfẹ nitori pe o ni iwọn lilo ti o ga julọ (diẹ sii ti gaasi ni lilo gangan) ati awọn itujade kekere ni akawe si agbalagba ninu òjíṣẹ. Fun oluṣakoso ile-iṣẹ kan, eyi tumọ si akoko idinku diẹ fun itọju ati gbigbejade yiyara.

Awọn agbo ogun fluorinated wo ni o ṣe pataki fun iṣelọpọ iwọn-giga?

Awọn semikondokito ipese pq da lori agbọn kan pato fluorine ti o ni awọn gaasi. Ọkọọkan ni “ohunelo” kan pato tabi ohun elo. Ni Jiangsu Huazhong Gaasi, a rii ibeere nla fun atẹle naa:

Wọnyi fluorinated agbo ni awọn ẹjẹ aye ti iṣelọpọ agbara-giga. Lai kan duro san ti awọn wọnyi ategun ni semikondokito gbóògì, awọn ila duro. Iyẹn rọrun. Eyi ni idi ti awọn alakoso rira bi Eric Miller n ṣe abojuto nigbagbogbo sekeseke Akojo fun disruptions.

Kini idi ti awọn gaasi mimọ-giga jẹ ẹhin ti ikore semikondokito?

Emi ko le tẹnumọ eyi to: Mimọ ni ohun gbogbo.

Nigba ti a ba sọrọ nipa Awọn ategun giga-mimọ, a ko sọrọ nipa "ite ile-iṣẹ" ti a lo fun alurinmorin. A n sọrọ nipa 5N (99.999%) tabi 6N (99.9999%) mimọ.

Kí nìdí? Nitori a Ẹrọ Semiconctor ni awọn ẹya ti a wọn ni awọn nanometers. Molikula ẹyọkan ti aimọ irin tabi iye ọrinrin kan (H2O) le fa iyika kukuru kan tabi ṣe idiwọ Layer lati faramọ.

• Ọrinrin: Fesi pẹlu pulionine lati ṣẹda HF, eyi ti o ba eto ifijiṣẹ gaasi jẹ.
• Oxygen: Oxidizes ohun alumọni lainidii.
• Awọn Irin Eru: Pa awọn ohun-ini itanna ti transistor run.

Gẹgẹbi olupese, iṣẹ wa ni lati rii daju pe awọn ga-ti nw Xenon tabi Itanna ite Nitrous Oxide o gba pade ti o muna Awọn iṣedede ile-iṣẹ. A lo chromatography gaasi to ti ni ilọsiwaju lati ṣe awari Wa awọn impututies wa si isalẹ lati awọn ẹya fun bilionu (ppb). Fun olura, wiwo Iwe-ẹri ti Analysis (COA) kii ṣe iwe kikọ nikan; o jẹ ẹri ti wọn Semicotanctor profication yoo ko koju a catastrophic ikore jamba.

Bawo ni ile-iṣẹ ṣe n ṣakoso awọn itujade eefin eefin ati GWP?

Erin kan wa ninu yara: ayika. Ọpọlọpọ fluorinated ategun ni giga O pọju Imurusi Agbaye (GWP). Fun apẹẹrẹ, E fifin Hexafluide (SF6) jẹ ọkan ninu awọn julọ awọn eefin eefin ti o lagbara mọ si eniyan, pẹlu kan GWP egbegberun ti igba ti o ga ju CO2.

Awọn semikondokito ẹrọ ile ise wa labẹ titẹ nla lati dinku ifẹsẹtẹ erogba rẹ. Eyi ti yori si awọn iyipada nla meji:

1. Idinku: Fabs ti wa ni fifi tobi "iná apoti" tabi scrubbers lori wọn eefi ila. Awọn wọnyi ni awọn ọna šiše fọ lulẹ awọn unreacted gaasi eefin ṣaaju ki o to tu sinu afefe.
2. Iyipada: Awọn oniwadi n wa ọna miiran etch ategun pẹlu kekere GWP. Bibẹẹkọ, wiwa moleku kan ti o ṣe daradara bi C4F8 tabi SF6 laisi ipa ayika jẹ nira kemikali.

Nitrogen Trefluide jẹ igbesẹ kan ni itọsọna ti o tọ fun mimọ nitori pe o fọ ni irọrun diẹ sii ju awọn PFC ti o dagba lọ, ti o mu ki o dinku lapapọ itujade ti o ba ti abatement awọn ọna šiše ti wa ni ṣiṣẹ ti tọ. Idinku Awọn eefin gaasi gaasi ko si ohun to kan Gbe PR; o jẹ ibeere ilana ni EU ati US.

Njẹ pq ipese semikondokito jẹ ipalara si awọn aito gaasi pataki bi?

Ti o ba ti awọn ti o kẹhin ọdun ti kọ wa ohunkohun, o jẹ wipe awọn sekeseke Akojo jẹ ẹlẹgẹ. Semikondokito olupese ti dojuko aito ohun gbogbo lati neon si fluoropolymers.

Awọn ipese ti gaasi fluorine ati awọn itọsẹ rẹ da lori iwakusa ti fluorspar (calcium fluoride). China jẹ orisun pataki agbaye ti ohun elo aise yii. Nigbati awọn aifokanbale geopolitical dide tabi awọn ipa-ọna eekaderi di soke, wiwa ti awọn wọnyi ṣe pataki Awọn gaasi ilana silė, ati awọn owo skyrocket.

Fun olura bii Eric, iberu “Force Majeure” jẹ gidi. Lati dinku eyi, awọn ile-iṣẹ ti o ni oye n ṣe iyatọ awọn olupese wọn. Wọn n wa awọn alabaṣepọ ti o ni ara wọn iso-tanki ati pe o ti ṣeto awọn nẹtiwọki eekaderi. Igbẹkẹle ninu eekaka jẹ o kan bi pataki bi awọn ti nw ti gaasi. O le ni mimọ julọ C4F8 gaasi ni aye, ṣugbọn ti o ba ti wa ni di ni a ibudo, o jẹ asan si awọn fab.

Kini awọn ilana aabo fun mimu Hydrogen Fluoride ati awọn ohun elo majele miiran?

Aabo jẹ ipilẹ ile-iṣẹ wa. Ọpọlọpọ fluorine ti o ni ninu Awọn gaasi jẹ boya majele, asphyxiants, tabi ifaseyin pupọ. Hydrogen Fluoride (HF), ti a maa n lo ninu etch tutu tabi ti ipilẹṣẹ bi ọja, jẹ ewu paapaa. O wọ inu awọ ara ati kọlu eto egungun.

Mimu awọn ohun elo wọnyi nilo ikẹkọ lile ati ohun elo amọja.

• Silinda: Gbọdọ jẹ ifọwọsi DOT/ISO ati ṣe ayẹwo nigbagbogbo fun ibajẹ inu.
• Awọn falifu: Awọn falifu diaphragm ni a lo lati ṣe idiwọ jijo.
• Awọn sensọ: Semikondokito fabs ti wa ni bo ni awọn sensọ wiwa gaasi ti o nfa awọn itaniji ni jijo diẹ.

Nigba ti a ba kun silinda pẹlu Itanna ite Nitrous Oxide tabi ohun ija oloro, a tọju rẹ bi ohun ija ti kojọpọ. A rii daju pe silinda ti wa ni didan ni inu lati ṣe idiwọ awọn patikulu ati pe a ti fi àtọwọdá naa pamọ ati ki o di. Fun awọn onibara wa, mọ pe awọn Gas gaasi tabi emphant de ni ailewu, iṣakojọpọ ifaramọ jẹ iderun nla kan.

Kini o wa niwaju fun awọn ohun elo ti a lo ninu ilana iṣelọpọ semikondokito?

Awọn iṣelọpọ semicotanctoctor Roadmap jẹ ibinu. Bi awọn eerun igi ṣe lọ si awọn ẹya 3D bii awọn transistors Gate-All-Around (GAA), idiju ti etching ati ninu pọ si. A n rii ibeere kan fun iyalẹnu diẹ sii fluorinated gaasi awọn apapo ti o le etch jin, dín iho pẹlu atomiki konge.

Etching Layer Atomiki (ALE) jẹ ilana ti n yọ jade ti o yọ ohun elo kan Layer atomiki ni akoko kan. Eyi nilo iwọn lilo kongẹ ti iyalẹnu Awọn ategun nṣiṣe. Pẹlupẹlu, titari fun iṣelọpọ “alawọ ewe” yoo ṣee ṣe iwakọ gbigba tuntun fluorine kemistri ti o nfun kanna iṣẹ pẹlu kekere GWP.

Ojo iwaju je ti si awon ti o le innovate ni mejeji gaasi kolaginni ati ìwẹnumọ. Bi Awọn ohun elo Satimidonctor dagbasoke, awọn gaasi ti a lo lati ṣe apẹrẹ wọn gbọdọ dagbasoke paapaa.

Awọn ọna itẹwe bọtini

• Fluorine jẹ Pataki: Kemistri fluorine ni awọn bọtini sise fun etch ati mọ igbesẹ ni Ṣiṣejade Semicaltuctor.
• Mimọ ni Ọba: Giga-mimọ (6N) kii ṣe idunadura lati dena awọn abawọn ati rii daju iduroṣinṣin ilana.
• Orisirisi Gas: Awọn gaasi oriṣiriṣi bii CF4, SF6, ati Nitrogen Trefluide sin pato ipa ni ayanmọ.
• Ipa Ayika: Ṣiṣakoso Awọn eefin gaasi gaasi ati idinku ni a lominu ni ile ise ipenija.
• Aabo Ipese: A logan sekeseke Akojo ati awọn alabaṣepọ ti o gbẹkẹle jẹ pataki lati yago fun awọn idaduro iṣelọpọ.

Ni Jiangsu Huazhong Gas, a loye awọn italaya wọnyi nitori a gbe wọn lojoojumọ. Boya o nilo Ga ti nw Xenon fun ilana etch tuntun rẹ tabi ifijiṣẹ igbẹkẹle ti awọn gaasi ile-iṣẹ boṣewa, a wa nibi lati ṣe atilẹyin imọ-ẹrọ ti o kọ ọjọ iwaju.