I fremstillingsprocessen for halvlederwaferstøberier med relativt avancerede produktionsprocesser er der behov for næsten 50 forskellige typer gasser. Gasser opdeles generelt i bulkgasser ogspecialgasser.

Anvendelse af gasser i mikroelektronik- og halvlederindustrien Brugen af ​​gasser har altid spillet en vigtig rolle i halvlederprocesser, især halvlederprocesser er meget udbredt i forskellige industrier. Fra ULSI og TFT-LCD til den nuværende mikroelektromekaniske (MEMS) industri anvendes halvlederprocesser som produktfremstillingsprocesser, herunder tørætsning, oxidation, ionimplantation, tyndfilmsaflejring osv.

For eksempel ved mange, at chips er lavet af sand, men når man ser på hele chipproduktionsprocessen, er der behov for flere materialer, såsom fotoresist, poleringsvæske, målmateriale, specialgas osv., som er uundværlige. Bagmonteret pakning kræver også substrater, interposer, lead frames, bonding materialer osv. af forskellige materialer. Elektroniske specialgasser er det næststørste materiale i halvlederproduktionsomkostninger efter siliciumwafere, efterfulgt af masker og fotoresister.

Gassens renhed har en afgørende indflydelse på komponenternes ydeevne og produktudbytte, og gasforsyningens sikkerhed er relateret til personalets sundhed og fabriksdriftens sikkerhed. Hvorfor har gassens renhed så stor indflydelse på proceslinjen og personalet? Dette er ikke en overdrivelse, men bestemmes af selve gassens farlige egenskaber.

Klassificering af almindelige gasser i halvlederindustrien

Almindelig gas

Almindelig gas kaldes også bulkgas: det refererer til industrigas med et renhedskrav på under 5N og en stor produktions- og salgsvolumen. Den kan opdeles i luftseparationsgas og syntetisk gas i henhold til forskellige fremstillingsmetoder. Hydrogen (H2), nitrogen (N2), oxygen (O2), argon (A2) osv.;

Specialgas

Specialgas refererer til industrigas, der anvendes inden for specifikke områder og har særlige krav til renhed, variation og egenskaber.SiH4, PH3, B2H6, A8H3,HCL, CF4,NH3, POCL3, SIH2CL2, SIHCL3,NH3, BCL3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,SF6... og så videre.

Typer af spicielle gasser

Typer af specialgasser: ætsende, giftige, brandfarlige, forbrændingsunderstøttende, inerte osv.
Almindeligt anvendte halvledergasser klassificeres som følger:
(i) Ætsende/giftig:HClBF3, WF6, HBr, SiH2Cl2, NH3, PH3, Cl2BCl3…
(ii) Brandfarlig: H2CH4、SiH4, PH3 , AsH3 , SiH2Cl2 , B2H6 , CH2F2 , CH3F , CO ...
(iii) Brændbart: O2, Cl2, N2O, NF3…
(iv) Inert: N2CF4C2F6C4F8、SF6CO2Ne、Kr,Han…

I forbindelse med fremstilling af halvlederchips anvendes omkring 50 forskellige typer specialgasser (benævnt specialgasser) i oxidation, diffusion, aflejring, ætsning, injektion, fotolitografi og andre processer, og de samlede procestrin overstiger hundredvis. For eksempel anvendes PH3 og AsH3 som fosfor- og arsenkilder i ionimplantationsprocessen, F-baserede gasser CF4, CHF3, SF6 og halogengasserne CI2, BCI3, HBr anvendes almindeligvis i ætsningsprocessen, SiH4, NH3, N2O i aflejringsfilmprocessen, F2/Kr/Ne, Kr/Ne i fotolitografiprocessen.

Ud fra ovenstående kan vi forstå, at mange halvledergasser er skadelige for menneskekroppen. Især nogle af gasserne, såsom SiH4, er selvantændelige. Så længe de lækker, vil de reagere voldsomt med ilt i luften og begynde at brænde; og AsH3 er meget giftigt. Enhver lille lækage kan forårsage skade på menneskers liv, så kravene til sikkerheden i kontrolsystemets design ved brug af specialgasser er særligt høje.

Halvledere kræver, at gasser med høj renhed har "tre grader"

Gasrenhed

Indholdet af uren atmosfære i gassen udtrykkes normalt som en procentdel af gassens renhed, såsom 99,9999%. Generelt når renhedskravet for elektroniske specialgasser 5N-6N, og udtrykkes også ved volumenforholdet mellem urenhedsatmosfærens indhold ppm (parts per million), ppb (parts per billion) og ppt (parts per billion). Det elektroniske halvlederfelt har de højeste krav til renhed og kvalitetsstabilitet af specialgasser, og renheden af ​​elektroniske specialgasser er generelt større end 6N.

Tørhed

Indholdet af sporvand i gassen, eller fugtighed, udtrykkes normalt i dugpunkt, såsom atmosfærisk dugpunkt -70 ℃.

Renhed

Antallet af forurenende partikler i gassen, partikler med en partikelstørrelse på µm, udtrykkes i antal partikler/M3. For trykluft udtrykkes det normalt i mg/m3 uundgåelige faste rester, inklusive olieindhold.