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芯片的生長素 — 電子特氣

文章出處:責任編輯:人氣:-發(fā)表時間:2023-08-30 09:34:09【
芯片的生長素 — 電子特氣


氣瓶


電子特氣


電子特種氣體(簡稱:電子特氣)是特種氣體的一個重要分支,是集成電路(IC)

、顯示面板(LCD、OLED)、光伏能源、光纖光纜等電子工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的

關(guān)鍵性原材料,在電子產(chǎn)業(yè)中的作用相當于“生長激素”。廣泛應用于薄膜、光刻、

刻蝕、摻雜、氣相沉積、擴散等工藝,其質(zhì)量對電子元器件的性能有重要影響。


▲電子特氣是氣體行業(yè)的重要分支


氣體的產(chǎn)品種類豐富,電子元器件在其生產(chǎn)過程中對氣體產(chǎn)品存在多樣化需求。

例如集成電路制造需經(jīng)過硅片制造、氧化、光刻、氣相沉積、蝕刻、離子注入等

工藝環(huán)節(jié),這個過程中需要的高純特種氣體和混合氣體的種類超過 50 種,且每

一種氣體應用在特定的工藝步驟中。此外,在顯示面板、LED、太陽能電池片等

器件的制造中的不同工藝環(huán)節(jié)均會用到多種特種氣體。


▲電子氣體在不同電子元器件制造工藝中的應用


電子特氣在其生產(chǎn)過程中涉及合成、純化、混合氣配制、充裝、分析檢測、氣

瓶處理等多項工藝技術(shù),下游客戶對產(chǎn)品質(zhì)量要求較高。尤其是極大規(guī)模集成

電路、新型顯示面板等精密化程度非常高的應用領(lǐng)域,對特種氣體的純化、雜

質(zhì)檢測、儲運技術(shù)都有著嚴格的要求。



氣體純度:特種氣體要求超純、超凈。純度每提升一個 N 以及粒子、金屬雜質(zhì)

含量濃度每降低一個數(shù)量級都將帶來工藝復雜度和難度的顯著提升。例如,12

 吋、90nm 制程的集成電路制造技術(shù)要求電子特氣的純度要在 5N~6N 以上,有

害的氣體雜質(zhì)濃度需要控制在 ppb(10-9);在更為先進的28nm 及目前國際一

線的 6nm~10nm 集成電路制程工藝中,電子特氣的純度要求更高,雜質(zhì)濃度要

求甚至達到 ppt(10-12)級別。


配比的精度(混合氣):隨著混合氣中產(chǎn)品組分的增加、配制精度的上升,常

要求氣體供應商能夠?qū)Χ喾N ppm(10-6)乃至 ppb(10-9)級濃度的氣體組分

進行精細操作,其配制過程的難度與復雜程度也顯著增大。


氣體儲運:保證氣體在存儲、運輸、使用過程中不會被二次污染,對氣瓶內(nèi)部、

內(nèi)壁表面的處理涉及多項工藝,均依賴于長期的行業(yè)探索和研發(fā);此外,對于

某些具有高毒性或危險性的氣體,需要使用負壓氣瓶儲運,以減少危險氣體泄

露風險。


氣體分析檢測:由于需要檢測的雜質(zhì)含量低至 ppb 級別,需要使用特殊的氣相

色譜、ICP-AES、ICP-MS 等非常規(guī)分析方法