En el proceso de fabricación de las fundiciones de obleas de semiconductores con procesos de producción relativamente avanzados, se necesitan casi 50 tipos diferentes de gases. Los gases generalmente se dividen en gases a granel ygases especiales.

Aplicación de gases en la microelectrónica y las industrias de semiconductores El uso de gases siempre ha jugado un papel importante en los procesos de semiconductores, especialmente los procesos de semiconductores se utilizan ampliamente en diversas industrias. Desde ULSI, TFT-LCD hasta la industria microelectromecánica (MEMS) actual, los procesos de semiconductores se utilizan como procesos de fabricación de productos, que incluyen grabado en seco, oxidación, implantación de iones, deposición de películas delgadas, etc.

Por ejemplo, muchas personas saben que las chips están hechas de arena, pero observar todo el proceso de fabricación de chips, se necesitan más materiales, como fotorresistentes, pulido de líquido, material objetivo, gas especial, etc., son indispensables. El empaque de back-end también requiere sustratos, interpositivos, marcos de plomo, materiales de unión, etc. de varios materiales. Los gases especiales electrónicos son el segundo material más grande en los costos de fabricación de semiconductores después de las obleas de silicio, seguidos de máscaras y fotorresistros.

La pureza del gas tiene una influencia decisiva en el rendimiento de los componentes y el rendimiento del producto, y la seguridad del suministro de gas está relacionada con la salud del personal y la seguridad de la operación de fábrica. ¿Por qué la pureza del gas tiene un gran impacto en la línea de proceso y el personal? Esto no es una exageración, pero está determinada por las características peligrosas del gas mismo.

Clasificación de gases comunes en la industria de semiconductores

Gas ordinario

El gas ordinario también se llama gas a granel: se refiere al gas industrial con un requisito de pureza inferior a 5n y un gran volumen de producción y ventas. Se puede dividir en gas de separación de aire y gas sintético de acuerdo con diferentes métodos de preparación. Hidrógeno (H2), nitrógeno (N2), oxígeno (O2), argón (A2), etc.;

Gas especializado

El gas especial se refiere al gas industrial que se utiliza en campos específicos y tiene requisitos especiales para la pureza, la variedad y las propiedades. PrincipalmenteSih4, Ph3, B2H6, A8H3,HCL, Cf4,NH3, POCL3, SIH2CL2, SIHCL3,NH3, BCL3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,SF6… etcétera.

Tipos de gases especiales

Tipos de gases especiales: corrosivo, tóxico, inflamable, que respalda la combustión, inerte, etc.
Los gases semiconductores de uso común se clasifican de la siguiente manera:
(i) Corrosivo/tóxico:HCL、 BF3 、 WF6 、 HBR 、 SIH2CL2 、 NH3 、 PH3 、 CL2 、BCL3…
(ii) inflamable: H2 、CH4、Sih4、 Ph3 、 Ash3 、 SiH2Cl2 、 B2H6 、 CH2F2 、 CH3F 、 CO ...
(iii) Combustible: O2 、 CL2 、 N2O 、 NF3 ...
(iv) Inert: N2 、Cf4、 C2F6 、C4F8、SF6、 CO2 、Ne、Kr,Él…

En el proceso de fabricación de chips de semiconductores, se utilizan aproximadamente 50 tipos diferentes de gases especiales (denominados gases especiales) en oxidación, difusión, deposición, grabado, inyección, fotolitografía y otros procesos, y los pasos de proceso totales superan los cientos. Por ejemplo, PH3 y ASH3 se usan como fuentes de fósforo y arsénico en el proceso de implantación de iones, los gases basados ​​en F basados ​​en F4, CHF3, SF6 y los gases halógenos CI2, BCI3, HBR se usan comúnmente en el proceso de grabado, SiH4, NH3, N2O en el proceso de película de depósito, F2/KR/KE, KR/NE en el proceso.

A partir de los aspectos anteriores, podemos entender que muchos gases semiconductores son perjudiciales para el cuerpo humano. En particular, algunos de los gases, como SIH4, son autocompletadores. Mientras se filtren, reaccionarán violentamente con oxígeno en el aire y comenzarán a quemarse; y Ash3 es altamente tóxico. Cualquier ligera fuga puede causar daño a la vida de las personas, por lo que los requisitos para la seguridad del diseño del sistema de control para el uso de gases especiales son particularmente altos.

Los semiconductores requieren que los gases de alta pureza tengan "tres grados"

Pureza

El contenido de la atmósfera de impureza en el gas generalmente se expresa como un porcentaje de pureza del gas, como el 99.9999%. En términos generales, el requisito de pureza para gases especiales electrónicos alcanza 5N-6N, y también se expresa por la relación de volumen de contenido de atmósfera de impureza PPM (parte por millón), PPB (parte por mil millones) y PPT (parte por billón). El campo de semiconductores electrónicos tiene los requisitos más altos para la pureza y la estabilidad de calidad de los gases especiales, y la pureza de los gases especiales electrónicos es generalmente mayor que 6n.

Sequedad

El contenido de agua traza en el gas, o humedad, generalmente se expresa en el punto de rocío, como el punto de rocío atmosférico -70 ℃.

Limpieza

El número de partículas de contaminantes en el gas, partículas con un tamaño de partícula de µm, se expresa en cuántas partículas/m3. Para el aire comprimido, generalmente se expresa en Mg/M3 de residuos sólidos inevitables, que incluye contenido de aceite.