半導(dǎo)體行業(yè)是一種全球性的龐大產(chǎn)業(yè),每年都在持續(xù)增長,這就意味著
對高純度氣體的需求也將隨之增長。
在半導(dǎo)體制造過程中,高純度氣體供應(yīng)的可靠性至關(guān)重要,尤其對于智
能手機(jī)和自動駕駛汽車等先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展來說。
集成電路的生產(chǎn)過程非常復(fù)雜,需要使用30多種不同的氣體。因此,使
用的氣體范圍廣泛,可以說是各行各業(yè)中最廣泛的氣體之一。
氣體是半導(dǎo)體制造的重要組成部分,因?yàn)闅怏w可以產(chǎn)生塑造半導(dǎo)體電氣
特性所需的化學(xué)反應(yīng)。由于制造過程的復(fù)雜性,每個階段都需要精確和
準(zhǔn)確的氣體使用,以正確配置半導(dǎo)體。
隨著半導(dǎo)體行業(yè)的迅猛發(fā)展,所采用的工業(yè)氣體也不斷進(jìn)步。使用的一
些核心氣體包括氮?dú)?、氧氣、氬氣和氫氣,我們將深入探討它們在制?/span>
過程中的作用。
在半導(dǎo)體制造過程中,氮?dú)馐且粋€必不可少的核心氣體,這主要是因?yàn)?/span>
它具備可靠的可靠性和惰性特性。盡管在各個步驟中都有使用,但氮?dú)?/span>
的主要用途還是在吹掃階段。在這個階段,使用氮?dú)鈦砬逑疵總€通道和
管道網(wǎng)絡(luò),以排除機(jī)器和工具中的任何氧氣,確保它們不受其他氣體可
能引起的污染的影響。
此外,由于在整個過程中大量使用氮?dú)?,大多?shù)半導(dǎo)體工廠都在現(xiàn)場配
備了氮?dú)獍l(fā)生器。更重要的是,隨著高科技智能手機(jī)和其他技術(shù)的生產(chǎn),
在努力滿足高需求的同時保持低成本變得勢在必行。
您可以說氮?dú)馐构ぞ?、空間和管道遠(yuǎn)離任何潛在的水分、化學(xué)污染物和
顆粒。它是一種必不可少的氣體,從開始到結(jié)束的整個過程都在使用,
這也難怪他們?yōu)槭裁匆诂F(xiàn)場安裝發(fā)電機(jī)。
如您所知,氧氣是一種氧化劑,因此它對于產(chǎn)生沉積反應(yīng)至關(guān)重要。它
用于生長用于工藝中各種元素的氧化硅層,例如擴(kuò)散掩模。
在進(jìn)行半導(dǎo)體制造時,必須使用純度極高的氧氣,以確保制程和器件的
生產(chǎn)質(zhì)量和性能不受任何雜質(zhì)的影響。
在腐蝕刻蝕時,氧氣也被用于清除產(chǎn)生的任何多余廢料材料。還可以將
任何蝕刻圖案永久保存下來。
最終,氧氣還能夠幫助中和反應(yīng)性氣體,從而可能改變產(chǎn)品的質(zhì)量,這
是通過氧化反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的。因此,就像氮?dú)庖粯?,氧氣也有助于防止任?/span>
污染的發(fā)生。
氬氣主要被用于半導(dǎo)體芯片制造中紫外光刻激光器的沉積和蝕刻過程,以
便創(chuàng)造出最微小的圖案。
在生產(chǎn)硅晶片的過程中,我們使用氬氣來保護(hù)硅晶體在高溫生長過程中不
與氧和氮發(fā)生任何可能的反應(yīng),以確保所需晶片的制造。
因?yàn)闅鍤庖彩且环N非常惰性的氣體,它用于為金屬濺射沉積提供非反應(yīng)性
環(huán)境。有時氮的反應(yīng)性太強(qiáng),會導(dǎo)致金屬氮化物的形成。
出于不斷增長的需求,半導(dǎo)體制造過程中預(yù)計(jì)會出現(xiàn)對氫的增加使用。尤
其是在光刻過程中,氫氣被用來與化學(xué)錫發(fā)生反應(yīng),生成氫化錫。需要?dú)?/span>
化錫,以免它積聚在昂貴的光學(xué)元件上。
該技術(shù)可以在硅和硅鍺的外延沉積過程中使用,也可以用于通過退火工藝
來制備材料表面。
使用氫氣來生成新的氧化層,以改變已有的薄膜。這一過程發(fā)生在高溫高
壓環(huán)境下,因此對流速度、溫度和壓力的控制至關(guān)重要。
此外,氫氣也被用于摻雜階段以協(xié)助控制分解過程,這是因?yàn)橛糜谠撨^程
的氣體具有強(qiáng)烈的毒性。有這么多的東西,以至于要將它們保存在能防止
泄漏的設(shè)備中。
乙硼烷是在摻雜過程中使用的一種化學(xué)物質(zhì),但由于其熱不穩(wěn)定性,會逐
漸發(fā)生分解,因此需要?dú)錃鈦矸€(wěn)定它的性質(zhì)。
半導(dǎo)體廣泛應(yīng)用于日常設(shè)備,例如計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、電視等,同時也被
用于醫(yī)療設(shè)備、軍事系統(tǒng)以及其他許多先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用。
它們是我們?nèi)粘I钪斜夭豢缮俚囊徊糠?,我們或許沒有察覺到它們的存
在,因?yàn)樗鼈兇嬖谟谖覀兠刻焓褂玫脑O(shè)備之中。如果沒有半導(dǎo)體,我們將
無法做很多事情,隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,它們變得更可靠、更智能、更
緊湊。
從通訊、交通和娛樂等方面來看,這些只是半導(dǎo)體為我們所做的一小部分
貢獻(xiàn)??萍己蛣?chuàng)新將成為未來的動力,讓我們能夠?qū)崿F(xiàn)前所未有的事情。