No proceso de fabricación de fundicións de obleas de semicondutores con procesos de produción relativamente avanzados, necesítanse case 50 tipos diferentes de gases. Os gases divídense xeralmente en gases a granel egases especiais.

Aplicación de gases nas industrias de microelectrónica e de semicondutores O uso de gases sempre tivo un papel importante nos procesos de semicondutores, especialmente os procesos de semicondutores son moi utilizados en diversas industrias. Desde ULSI, TFT-LCD ata a actual industria microelectromecánica (MEMS), os procesos de semicondutores utilízanse como procesos de fabricación de produtos, incluíndo o gravado en seco, a oxidación, a implantación de iones, a deposición de película fina, etc.

Por exemplo, moitas persoas saben que os chips están feitos de area, pero mirando todo o proceso de fabricación de chips, son indispensables máis materiais, como fotorresistente, líquido de pulido, material obxectivo, gas especial, etc. Os embalaxes posteriores tamén requiren substratos, interpostos, marcos de chumbo, materiais de unión, etc. de diversos materiais. Os gases especiais electrónicos son o segundo material máis grande nos custos de fabricación de semicondutores despois das obleas de silicio, seguidos das máscaras e os fotorresistentes.

A pureza do gas ten unha influencia decisiva no rendemento dos compoñentes e no rendemento do produto, e a seguridade do abastecemento de gas está relacionada coa saúde do persoal e a seguridade do funcionamento da fábrica. Por que a pureza do gas ten un impacto tan grande na liña de proceso e no persoal? Non é unha esaxeración, senón que está determinada polas perigosas características do propio gas.

Clasificación dos gases comúns na industria de semicondutores

Gas ordinario

O gas común tamén se denomina gas a granel: refírese ao gas industrial cun requisito de pureza inferior a 5N e un gran volume de produción e vendas. Pódese dividir en gas de separación de aire e gas sintético segundo diferentes métodos de preparación. Hidróxeno (H2), nitróxeno (N2), osíxeno (O2), argón (A2), etc.;

Gas especial

O gas especial refírese ao gas industrial que se usa en campos específicos e que ten requisitos especiais de pureza, variedade e propiedades. PrincipalmenteSiH4, PH3, B2H6, A8H3,HCL, CF4,NH3, POCL3, SIH2CL2, SIHCL3,NH3, BCL3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,SF6… e así por diante.

Tipos de gases especiais

Tipos de gases especiais: corrosivos, tóxicos, inflamables, de combustión, inertes, etc.
Os gases semicondutores de uso común clasifícanse do seguinte xeito:
(i) Corrosivo/tóxico:HCl、BF3、WF6、HBr、SiH2Cl2、NH3、PH3、Cl2、BCl3…
(ii) Inflamable: H2、CH4、SiH4、PH3、AsH3、SiH2Cl2、B2H6、CH2F2、CH3F、CO...
(iii) Combustible: O2、Cl2、N2O、NF3...
(iv) Inerte: N2、CF4、 C2F6 、C4F8、SF6、CO2、Ne、Kr、El…

No proceso de fabricación de chips semicondutores utilízanse preto de 50 tipos diferentes de gases especiais (denominados gases especiais) na oxidación, difusión, deposición, gravado, inxección, fotolitografía e outros procesos, e os pasos totais do proceso superan os centos. Por exemplo, PH3 e AsH3 utilízanse como fontes de fósforo e arsénico no proceso de implantación de ións, os gases baseados en F CF4, CHF3, SF6 e os gases halóxenos CI2, BCI3, HBr úsanse habitualmente no proceso de gravado, SiH4, NH3, N2O en o proceso de película de deposición, F2/Kr/Ne, Kr/Ne no proceso de fotolitografía.

Dos aspectos anteriores, podemos entender que moitos gases semicondutores son prexudiciais para o corpo humano. En particular, algúns dos gases, como o SiH4, son autoinflamables. Mentres goten, reaccionarán violentamente co osíxeno do aire e comezarán a arder; e AsH3 é altamente tóxico. Calquera escape leve pode causar danos á vida das persoas, polo que os requisitos para a seguridade do deseño do sistema de control para o uso de gases especiais son particularmente altos.

Os semicondutores requiren que os gases de alta pureza teñan "tres graos"

Pureza de gas

O contido da atmosfera de impurezas no gas adoita expresarse como unha porcentaxe de pureza do gas, como o 99,9999%. En xeral, o requisito de pureza dos gases especiais electrónicos alcanza os 5N-6N, e tamén se expresa pola relación de volume entre o contido de impurezas atmosféricas en ppm (parte por millón), ppb (parte por billón) e ppt (parte por billón). O campo de semicondutores electrónicos ten os requisitos máis altos para a pureza e a estabilidade da calidade dos gases especiais, e a pureza dos gases especiais electrónicos é xeralmente superior a 6N.

Sequedade

O contido de auga traza no gas, ou humidade, adoita expresarse en punto de orballo, como o punto de orballo atmosférico -70 ℃.

Limpeza

O número de partículas contaminantes no gas, partículas cun tamaño de partícula de µm, exprésase en cantas partículas/M3. Para o aire comprimido, adoita expresarse en mg/m3 de residuos sólidos inevitables, que inclúe o contido de aceite.