Ve výrobním procesu sléváren polovodičových destiček s relativně pokročilými výrobními procesy je zapotřebí téměř 50 různých druhů plynů. Plyny se obecně dělí na objemové plyny aspeciální plyny.

Použití plynů v mikroelektronickém a polovodičovém průmyslu Použití plynů vždy hrálo důležitou roli v polovodičových procesech, zejména polovodičové procesy se široce používají v různých průmyslových odvětvích. Od ULSI, TFT-LCD až po současný mikroelektromechanický (MEMS) průmysl se polovodičové procesy používají jako procesy výroby produktů, včetně suchého leptání, oxidace, iontové implantace, nanášení tenkých vrstev atd.

Například mnoho lidí ví, že čipy jsou vyrobeny z písku, ale při pohledu na celý proces výroby čipů je potřeba více materiálů, jako je fotorezist, lešticí kapalina, terčový materiál, speciální plyn atd. Jsou nepostradatelné. Koncové balení také vyžaduje substráty, mezikusy, vývodové rámy, spojovací materiály atd. z různých materiálů. Elektronické speciální plyny jsou druhým největším materiálem v nákladech na výrobu polovodičů po křemíkových destičkách, následovanými maskami a fotorezisty.

Čistota plynu má rozhodující vliv na výkon součástek a výtěžnost produktu a bezpečnost dodávek plynu souvisí se zdravím personálu a bezpečností provozu továrny. Proč má čistota plynu tak velký vliv na procesní linku a personál? To není přehnané, ale je to dáno nebezpečnými vlastnostmi samotného plynu.

Klasifikace běžných plynů v polovodičovém průmyslu

Obyčejný plyn

Běžný plyn se také nazývá velkoplyn: jedná se o průmyslový plyn s požadavkem na čistotu nižším než 5N a s velkým objemem výroby a prodeje. Podle různých metod přípravy jej lze rozdělit na plyn pro separaci vzduchu a syntetický plyn. Vodík (H2), dusík (N2), kyslík (O2), argon (A2) atd.;

Speciální plyn

Speciální plyn označuje průmyslový plyn, který se používá ve specifických oblastech a má zvláštní požadavky na čistotu, rozmanitost a vlastnosti. HlavněSiH4PH3, B2H6, A8H3HClCF4NH3POCL3, SIH2CL2, SIHCL3NH3, BCL3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,SF6... a tak dále.

Druhy speciálních plynů

Druhy speciálních plynů: korozivní, toxické, hořlavé, podporující hoření, inertní atd.
Běžně používané polovodičové plyny se klasifikují následovně:
(i) Žíravé/toxické:HClBF3, WF6, HBr, SiH2Cl2, NH3, PH3, Cl2BCl3…
(ii) Hořlavý: H2CH4、SiH4、PH3、AsH3,SiH2Cl2,B2H6,CH2F2,CH3F,CO…
(iii) Hořlavé látky: O2, Cl2, N2O, NF3…
(iv) Inertní: N2CF4C2F6C4F8、SF6CO2Ne、Kr,On…

V procesu výroby polovodičových čipů se při oxidaci, difuzi, depozici, leptání, vstřikování, fotolitografii a dalších procesech používá přibližně 50 různých typů speciálních plynů (označovaných jako speciální plyny) a celkový počet procesních kroků přesahuje stovky. Například PH3 a AsH3 se používají jako zdroje fosforu a arsenu v procesu iontové implantace, plyny na bázi F CF4, CHF3, SF6 a halogenové plyny CI2, BCI3, HBr se běžně používají v procesu leptání, SiH4, NH3, N2O v procesu depozice filmu a F2/Kr/Ne, Kr/Ne ve fotolitografickém procesu.

Z výše uvedených hledisek můžeme pochopit, že mnoho polovodičových plynů je škodlivých pro lidské tělo. Zejména některé plyny, jako například SiH4, jsou samovznítitelné. Dokud unikají, reagují prudce s kyslíkem ve vzduchu a začnou hořet; a AsH3 je vysoce toxický. Jakýkoli nepatrný únik může ohrozit lidské životy, takže požadavky na bezpečnost návrhu řídicího systému pro použití speciálních plynů jsou obzvláště vysoké.

Polovodiče vyžadují vysoce čisté plyny, aby měly „tři stupně“

Čistota plynu

Obsah nečistot v plynu se obvykle vyjadřuje v procentech čistoty plynu, například 99,9999 %. Obecně řečeno, požadavek na čistotu pro elektronické speciální plyny dosahuje 5N-6N a je také vyjádřen objemovým poměrem obsahu nečistot v ppm (částic na milion), ppb (částic na miliardu) a ppt (částic na bilion). Oblast elektronických polovodičů má nejvyšší požadavky na čistotu a stabilitu kvality speciálních plynů a čistota elektronických speciálních plynů je obecně vyšší než 6N.

Suchost

Obsah stopové vody v plynu nebo vlhkost se obvykle vyjadřuje v rosném bodě, například v atmosférickém rosném bodu -70 °C.

Čistota

Počet znečišťujících částic v plynu, částic o velikosti µm, se vyjadřuje v počtu částic/m3. U stlačeného vzduchu se obvykle vyjadřuje v mg/m3 nevyhnutelných pevných zbytků, které zahrnují i ​​obsah oleje.