Ösen önümçilik prosesleri bolan ýarymgeçirijili wafer guýma zawodlarynyň önümçilik prosesinde tas 50 dürli gaz gerek bolýar. Gazlar, adatça, köpçülikleýin gazlara weýörite gazlar.

Mikroelektronika we ýarymgeçiriji senagatynda gazlaryň ulanylyşy Gazlaryň ulanylyşy ýarymgeçiriji proseslerde, esasanam ýarymgeçiriji proseslerde dürli pudaklarda giňden ulanylýar. ULSI, TFT-LCD-den häzirki mikroelektromehaniki (MEMS) senagata çenli ýarymgeçiriji prosesler önüm öndürmek prosesleri hökmünde ulanylýar, şol sanda gurak aşındyrma, oksidlenme, ion implantasiýa, inçe plýonka çökündileri we ş.m.

Mysal üçin, köp adam çipleriň gumdan ýasalandygyny bilýär, ýöne çip öndürmegiň tutuş prosesine seredenimizde, fotorezist, jylaňlaýjy suwuklyk, nyşana material, ýörite gaz we ş.m. ýaly has köp materiallaryň gerekdigi örän möhümdir. Yzky gaplama üçin dürli materiallardan substratlar, interposerler, gurşun çarçuwalar, baglaýjy materiallar we ş.m. gerek. Elektron ýörite gazlar ýarymgeçiriji önümçilik çykdajylary boýunça kremniý waferlerinden soň ikinji uly materialdyr, ondan soň maskalar we fotorezistler gelýär.

Gazyň arassalygy komponentleriň işine we önümiň çykarylyşyna aýgytly täsir edýär we gaz üpjünçiliginiň howpsuzlygy işgärleriň saglygy we zawodyň işiniň howpsuzlygy bilen baglanyşyklydyr. Gazyň arassalygy näme üçin önümçilik liniýasyna we işgärlere şeýle uly täsir edýär? Bu ulaltma däl, eýsem gazyň özüniň howply aýratynlyklary bilen kesgitlenýär.

Ýarymgeçirijiler senagatynda umumy gazlaryň klassifikasiýasy

Adaty gaz

Adaty gaz köpçülikleýin gaz diýlip hem atlandyrylýar: ol arassalyk talaby 5N-den pes we önümçilik we satuw möçberi uly bolan senagat gazyna degişlidir. Dürli taýýarlamak usullaryna görä, ony howa bölýän gaza we sintetiki gaza bölüp bolýar. Wodorod (H2), azot (N2), kislorod (O2), argon (A2) we ş.m.;

Ýöriteleşdirilen gaz

Ýöriteleşdirilen gaz belli bir pudaklarda ulanylýan we arassalyk, dürlilik we häsiýetler üçin ýörite talaplary bolan senagat gazyna degişlidir. EsasanSiH4, PH3, B2H6, A8H3,HCL, CF4,NH3, POCL3, SIH2CL2, SIHCL3,NH3, BCL3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,SF6... we ş.m.

Spiral gazlaryň görnüşleri

Ýörite gazlaryň görnüşleri: aşyndyryjy, zäherli, ýanýan, ýanmagy goldaýan, inert we ş.m.
Köp ulanylýan ýarymgeçiriji gazlar aşakdaky ýaly klassifikasiýa edilýär:
(i) Korroziw/zäherli:HCl、BF3、WF6、HBr、SiH2Cl2、NH3、PH3、Cl2、BCl3…
(ii) Ýanýan: H2,CH4、SiH4、 PH3 、 AsH3 、 SiH2Cl2 、 B2H6 、 CH2F2 、 CH3F 、 CO…
(iii) Ýanýan: O2, Cl2, N2O, NF3…
(iv) Inert: N2,CF4C2F6C4F8、SF6CO2Ne、KrOl…

Ýarymgeçiriji çipleri öndürmek prosesinde oksidlenme, diffuziýa, çökündi, aşındyrma, inýeksiýa, fotolitografiýa we beýleki proseslerde takmynan 50 dürli görnüşli ýörite gazlar (ýörite gazlar diýlip atlandyrylýar) ulanylýar we umumy proses ädimleri ýüzlerçeden geçýär. Mysal üçin, PH3 we AsH3 ion implantasiýa prosesinde fosfor we mysýak çeşmeleri hökmünde ulanylýar, F esasly CF4, CHF3, SF6 gazlary we CI2, BCI3, HBr galogen gazlary aşındyrma prosesinde giňden ulanylýar, SiH4, NH3, N2O çökündi plýonka prosesinde, F2/Kr/Ne, Kr/Ne fotolitografiýa prosesinde ulanylýar.

Ýokardaky taraplardan, köp ýarymgeçiriji gazlaryň adam bedenine zyýanlydygyny düşünip bolýar. Hususan-da, SiH4 ýaly käbir gazlar öz-özünden ýanýar. Olar syzýança, howadaky kislorod bilen güýçli reaksiýa girip, ýanyp başlaýarlar; we AsH3 örän zäherlidir. Islendik kiçi syzma adamlaryň janyna zyýan ýetirip biler, şonuň üçin ýörite gazlary ulanmak üçin dolandyryş ulgamynyň dizaýnynyň howpsuzlygyna bolan talaplar aýratyn ýokarydyr.

Ýarymgeçirijiler ýokary arassa gazlaryň "üç gradus" bolmagy üçin gerek

Gazyň arassalygy

Gazdaky hapa atmosferanyň mukdary adatça gazyň arassalygynyň göterimi hökmünde, mysal üçin 99.9999% hökmünde görkezilýär. Umuman aýdanyňda, elektron ýörite gazlar üçin arassalyk talaby 5N-6N-e ýetýär we şeýle hem hapa atmosferanyň mukdarynyň ppm (million bölek), ppb (milliard bölek) we ppt (trillion bölek) möçber gatnaşygy bilen görkezilýär. Elektron ýarymgeçiriji meýdany ýörite gazlaryň arassalygy we hiliniň durnuklylygy üçin iň ýokary talaplara eýedir we elektron ýörite gazlaryň arassalygy, adatça, 6N-den ýokarydyr.

Guraklyk

Gazdaky suwuň az mukdary ýa-da çyglylyk adatça çyg nokadynda, meselem, atmosfera çyg nokady -70℃ ýaly görnüşde görkezilýär.

Arassaçylyk

Gazdaky hapalaýjy bölejikleriň sany, ýagny bölejik ölçegi µm bolan bölejikler, näçe bölejik/M3-de görkezilýär. Sykylan howa üçin, adatça, ýagyň mukdaryny hem öz içine alýan, gaçylmaz gaty galyndylaryň mg/m3-de görkezilýär.