ნახევარგამტარული ვაფლის ჩამოსხმების შედარებით მოწინავე საწარმოო პროცესების მქონე საწარმოო პროცესში საჭიროა თითქმის 50 სხვადასხვა ტიპის აირი. აირები ზოგადად იყოფა ნაყარ აირებად დასპეციალური აირები.
გაზების გამოყენება მიკროელექტრონიკისა და ნახევარგამტარული ინდუსტრიებში გაზების გამოყენებას ყოველთვის მნიშვნელოვანი როლი ეკავა ნახევარგამტარული პროცესების წარმოებაში, განსაკუთრებით ნახევარგამტარული პროცესები, რომლებიც ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიაში. ULSI-დან, TFT-LCD-დან დაწყებული თანამედროვე მიკროელექტრომექანიკური (MEMS) ინდუსტრიით დამთავრებული, ნახევარგამტარული პროცესები გამოიყენება როგორც პროდუქტის წარმოების პროცესები, მათ შორის მშრალი გრავირება, დაჟანგვა, იონური იმპლანტაცია, თხელი ფენის დეპონირება და ა.შ.
მაგალითად, ბევრმა იცის, რომ ჩიპები ქვიშისგან მზადდება, მაგრამ ჩიპების წარმოების მთლიანი პროცესის გათვალისწინებით, საჭიროა მეტი მასალა, როგორიცაა ფოტორეზისტი, გასაპრიალებელი სითხე, სამიზნე მასალა, სპეციალური აირი და ა.შ. აუცილებელია. უკანა შეფუთვისთვის ასევე საჭიროა სხვადასხვა მასალის სუბსტრატები, შუალედური ნაწილები, ტყვიის ჩარჩოები, შემაკავშირებელი მასალები და ა.შ. ელექტრონული სპეციალური აირები ნახევარგამტარული წარმოების ხარჯებში სიდიდით მეორე მასალაა სილიკონის ვაფლების შემდეგ, შემდეგ მოდის ნიღბები და ფოტორეზისტები.
გაზის სისუფთავე გადამწყვეტ გავლენას ახდენს კომპონენტების მუშაობასა და პროდუქტის მოსავლიანობაზე, ხოლო გაზის მიწოდების უსაფრთხოება დაკავშირებულია პერსონალის ჯანმრთელობასთან და ქარხნის მუშაობის უსაფრთხოებასთან. რატომ აქვს გაზის სისუფთავეს ასეთი დიდი გავლენა წარმოების ხაზსა და პერსონალზე? ეს გაზვიადება არ არის, არამედ განისაზღვრება თავად გაზის სახიფათო მახასიათებლებით.
ნახევარგამტარული ინდუსტრიის საერთო გაზების კლასიფიკაცია
ჩვეულებრივი გაზი
ჩვეულებრივ გაზს ასევე უწოდებენ ნაყარ გაზს: ის ეხება სამრეწველო გაზს, რომლის სისუფთავის მოთხოვნა 5N-ზე დაბალია და წარმოებისა და გაყიდვების დიდი მოცულობა აქვს. მისი დაყოფა შესაძლებელია ჰაერის გამოყოფის გაზად და სინთეზურ გაზად სხვადასხვა მომზადების მეთოდის მიხედვით. წყალბადი (H2), აზოტი (N2), ჟანგბადი (O2), არგონი (A2) და ა.შ.;
სპეციალური გაზი
სპეციალური გაზი ეხება სამრეწველო გაზს, რომელიც გამოიყენება კონკრეტულ სფეროებში და აქვს სპეციალური მოთხოვნები სისუფთავის, მრავალფეროვნებისა და თვისებების მიმართ. ძირითადადSiH4, PH3, B2H6, A8H3,ჰიდროქლორიდი, CF4,NH3, POCL3, SIH2CL2, SIHCL3,NH3, BCL3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,SF6... და ასე შემდეგ.
სპაისის აირების სახეები
სპეციალური აირების სახეები: კოროზიული, ტოქსიკური, აალებადი, წვის დამხმარე, ინერტული და ა.შ.
ხშირად გამოყენებული ნახევარგამტარული აირები კლასიფიცირდება შემდეგნაირად:
(i) კოროზიული/ტოქსიკური:HClBF3, WF6, HBr, SiH2Cl2, NH3, PH3, Cl2,BCl3…
(ii) აალებადი: H2CH4、SiH4PH3, AsH3, SiH2Cl2, B2H6, CH2F2, CH3F, CO…
(iii) აალებადი: O2, Cl2, N2O, NF3…
(iv) ინერტული: N2,CF4C2F6C4F8、SF6CO2Ne、Kr、ის…
ნახევარგამტარული ჩიპების წარმოების პროცესში, დაახლოებით 50 სხვადასხვა ტიპის სპეციალური აირი (რომელსაც სპეციალურ აირებს უწოდებენ) გამოიყენება დაჟანგვის, დიფუზიის, დეპონირების, გრავირების, ინექციის, ფოტოლითოგრაფიისა და სხვა პროცესებისთვის და პროცესის ეტაპების საერთო რაოდენობა ასობითს აჭარბებს. მაგალითად, PH3 და AsH3 გამოიყენება ფოსფორისა და დარიშხანის წყაროებად იონების იმპლანტაციის პროცესში, F-ზე დაფუძნებული აირები CF4, CHF3, SF6 და ჰალოგენური აირები CI2, BCI3, HBr ხშირად გამოიყენება გრავირების პროცესში, SiH4, NH3, N2O დეპონირების ფირის პროცესში, F2/Kr/Ne, Kr/Ne ფოტოლითოგრაფიის პროცესში.
ზემოაღნიშნულიდან გამომდინარე, შეგვიძლია გავიგოთ, რომ ბევრი ნახევარგამტარული აირი საზიანოა ადამიანის ორგანიზმისთვის. კერძოდ, ზოგიერთი აირი, მაგალითად SiH4, თვითაალებადია. გაჟონვისას ისინი ჰაერში არსებულ ჟანგბადთან ძლიერ რეაქციაში შევლენ და დაიწყებენ წვას; ხოლო AsH3 ძლიერ ტოქსიკურია. ნებისმიერმა უმნიშვნელო გაჟონვამ შეიძლება ზიანი მიაყენოს ადამიანების სიცოცხლეს, ამიტომ სპეციალური აირების გამოყენებისას მართვის სისტემის დიზაინის უსაფრთხოების მოთხოვნები განსაკუთრებით მაღალია.
ნახევარგამტარებს „სამი გრადუსის“ მისაღებად მაღალი სისუფთავის აირები სჭირდებათ.
გაზის სისუფთავე
გაზში მინარევების ატმოსფეროს შემცველობა, როგორც წესი, გამოისახება გაზის სისუფთავის პროცენტულად, მაგალითად, 99.9999%. ზოგადად, ელექტრონული სპეციალური აირების სისუფთავის მოთხოვნა 5N-6N-ს აღწევს და ასევე გამოისახება ატმოსფეროში მინარევების შემცველობის მოცულობითი თანაფარდობით ppm (მილიონზე ნაწილი), ppb (მილიარდზე ნაწილი) და ppt (ტრილიონზე ნაწილი). ელექტრონული ნახევარგამტარული ველი უმაღლესი მოთხოვნებია სპეციალური აირების სისუფთავისა და ხარისხის სტაბილურობის მიმართ და ელექტრონული სპეციალური აირების სისუფთავე, როგორც წესი, 6N-ზე მეტია.
სიმშრალე
გაზში წყლის კვალის შემცველობა, ანუ ტენიანობა, ჩვეულებრივ გამოიხატება ნამის წერტილით, მაგალითად, ატმოსფერული ნამის წერტილი -70℃-ით.
სისუფთავე
გაზში დამაბინძურებელი ნაწილაკების რაოდენობა, ნაწილაკების ზომა მიკრომეტრი, გამოიხატება ნაწილაკების რაოდენობაში/მ3. შეკუმშული ჰაერის შემთხვევაში, ის ჩვეულებრივ გამოისახება გარდაუვალი მყარი ნარჩენების მგ/მ3-ში, რაც მოიცავს ზეთის შემცველობას.
გამოქვეყნების დრო: 2024 წლის 6 აგვისტო