შედარებით მოწინავე წარმოების პროცესების მქონე ნახევარგამტარული ვაფლის სამსხმელო საწარმოების წარმოების პროცესში საჭიროა დაახლოებით 50 სხვადასხვა ტიპის აირი. გაზები ზოგადად იყოფა ნაყარ გაზებად დასპეციალური აირები.

აირების გამოყენება მიკროელექტრონიკასა და ნახევარგამტარულ ინდუსტრიებში აირების გამოყენება ყოველთვის მნიშვნელოვან როლს ასრულებდა ნახევარგამტარულ პროცესებში, განსაკუთრებით ნახევარგამტარული პროცესები ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიებში. ULSI-დან, TFT-LCD-დან მიმდინარე მიკროელექტრომექანიკურ (MEMS) ინდუსტრიამდე, ნახევარგამტარული პროცესები გამოიყენება როგორც პროდუქტის წარმოების პროცესები, მათ შორის მშრალი გრავირება, დაჟანგვა, იონების იმპლანტაცია, თხელი ფირის დეპონირება და ა.შ.

მაგალითად, ბევრმა იცის, რომ ჩიპები დამზადებულია ქვიშისგან, მაგრამ ჩიპების წარმოების მთელი პროცესის გათვალისწინებით, საჭიროა მეტი მასალა, როგორიცაა ფოტორეზისტი, გასაპრიალებელი სითხე, სამიზნე მასალა, სპეციალური გაზი და ა.შ. უკანა შეფუთვა ასევე მოითხოვს სხვადასხვა მასალის სუბსტრატებს, ინტერპოსერებს, ტყვიის ჩარჩოებს, შემაკავშირებელ მასალებს და ა.შ. ელექტრონული სპეციალური აირები არის მეორე უდიდესი მასალა ნახევარგამტარების წარმოების ხარჯებში სილიკონის ვაფლის შემდეგ, რასაც მოჰყვება 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 სისუფთავე ამხელა გავლენას პროცესის ხაზსა და პერსონალზე? ეს არ არის გაზვიადება, მაგრამ განისაზღვრება თავად გაზის საშიში მახასიათებლებით.

საერთო გაზების კლასიფიკაცია ნახევარგამტარულ ინდუსტრიაში

ჩვეულებრივი გაზი

ჩვეულებრივ გაზს ასევე უწოდებენ ნაყარ გაზს: ის ეხება სამრეწველო გაზს, რომელსაც აქვს 5N-ზე დაბალი სისუფთავის მოთხოვნა და დიდი წარმოებისა და გაყიდვების მოცულობა. იგი შეიძლება დაიყოს ჰაერის გამყოფ გაზად და სინთეზურ გაზად მომზადების სხვადასხვა მეთოდის მიხედვით. წყალბადი (H2), აზოტი (N2), ჟანგბადი (O2), არგონი (A2) და სხვ.;

სპეციალობა გაზი

სპეციალიზებული გაზი ეხება სამრეწველო გაზს, რომელიც გამოიყენება კონკრეტულ სფეროებში და აქვს სპეციალური მოთხოვნები სისუფთავის, მრავალფეროვნებისა და თვისებების მიმართ. ძირითადადSiH4, PH3, B2H6, A8H3,HCL, CF4,NH3, POCL3, SIH2CL2, SIHCL3,NH3, BCL3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,SF6… და ასე შემდეგ.

Spicial გაზების სახეები

სპეციალური აირების სახეები: კოროზიული, ტოქსიკური, აალებადი, წვის დამხმარე, ინერტული და ა.შ.
ყველაზე ხშირად გამოყენებული ნახევარგამტარული აირები კლასიფიცირდება შემდეგნაირად:
(i) კოროზიული/ტოქსიკური:HCl、BF3, WF6, HBr, SiH2Cl2, NH3, PH3, Cl2,BCl3…
(ii) აალებადი: H2,CH4,SiH4PH3, AsH3, SiH2Cl2, B2H6, CH2F2, CH3F, CO…
(iii) აალებადი: O2, Cl2, N2O, NF3…
(iv) ინერტული: N2,CF4、C2F6、C4F8,SF6CO2,Ne,Kr, ის…

ნახევარგამტარული ჩიპების წარმოების პროცესში დაახლოებით 50 სხვადასხვა ტიპის სპეციალური აირები გამოიყენება ჟანგვის, დიფუზიის, დეპონირების, აკრავის, ინექციის, ფოტოლითოგრაფიისა და სხვა პროცესებში და პროცესის საერთო საფეხურები ასზე მეტს აჭარბებს. მაგალითად, PH3 და AsH3 გამოიყენება როგორც ფოსფორის და დარიშხანის წყაროები იონების იმპლანტაციის პროცესში, F-ზე დაფუძნებული აირები CF4, CHF3, SF6 და ჰალოგენური აირები CI2, BCI3, HBr ჩვეულებრივ გამოიყენება ამოღების პროცესში, SiH4, NH3, N2O დეპონირების ფირის პროცესი, F2/Kr/Ne, Kr/Ne ფოტოლითოგრაფიის პროცესში.

ზემოაღნიშნული ასპექტებიდან შეგვიძლია გავიგოთ, რომ ბევრი ნახევარგამტარული აირი საზიანოა ადამიანის ორგანიზმისთვის. კერძოდ, ზოგიერთი აირი, როგორიცაა SiH4, თვითანთებაა. სანამ ისინი გაჟონავს, ისინი მძაფრად რეაგირებენ ჰაერში ჟანგბადთან და დაიწყებენ წვას; და AsH3 ძალიან ტოქსიკურია. ნებისმიერმა უმნიშვნელო გაჟონვამ შეიძლება ზიანი მიაყენოს ადამიანების სიცოცხლეს, ამიტომ განსაკუთრებით მაღალია მოთხოვნები კონტროლის სისტემის დიზაინის უსაფრთხოების შესახებ სპეციალური გაზების გამოყენებისთვის.

ნახევარგამტარებს სჭირდებათ მაღალი სისუფთავის აირები, რომ ჰქონდეს "სამი გრადუსი".

გაზის სისუფთავე

ატმოსფეროს მინარევების შემცველობა აირში ჩვეულებრივ გამოიხატება გაზის სისუფთავის პროცენტულად, მაგალითად 99,9999%. ზოგადად, ელექტრონული სპეციალური აირების სისუფთავის მოთხოვნა აღწევს 5N-6N და ასევე გამოიხატება მინარევების ატმოსფეროს შემცველობის ppm (ნაწილი მილიონზე), ppb (ნაწილი მილიარდზე) და ppt (ნაწილი ტრილიონზე) მოცულობითი თანაფარდობით. ელექტრონულ ნახევარგამტარულ ველს აქვს უმაღლესი მოთხოვნები სპეციალური აირების სისუფთავისა და ხარისხის სტაბილურობისთვის, ხოლო ელექტრონული სპეციალური აირების სისუფთავე ზოგადად 6N-ზე მეტია.

სიმშრალე

აირში კვალი წყლის შემცველობა ან ტენიანობა ჩვეულებრივ გამოიხატება ნამის წერტილით, როგორიცაა ატმოსფერული ნამის წერტილი -70℃.

სისუფთავე

გაზში დამაბინძურებლების ნაწილაკების რაოდენობა, ნაწილაკების ნაწილაკების ზომით μm, გამოიხატება რამდენ ნაწილაკში/M3. შეკუმშული ჰაერისთვის, ის ჩვეულებრივ გამოხატულია მგ/მ3 გარდაუვალი მყარი ნარჩენებით, რაც მოიცავს ზეთის შემცველობას.