Halbleiter sind in allem, von Ihren Smartphones und persönlichen Computern bis hin zu jedem anderen elektronischen Gerät. Sie müssen durch einen spezifischen Prozess hergestellt werden und verwenden eine Vielzahl von Gasen. Das Folgende hebt hervor, welche Arten von Gasen nur eine einzige Industrie verwendet und wie diese hochtechnologischen Substanzen dazu bestimmt sind, die Dinge zu erschaffen, auf die wir tatsächlich angewiesen sind. Die vielen verschiedenen Arten von Gasen, die in der Halbleiterfertigung verwendet werden: Halbleiter werden unter Verwendung einer komplexen Reihe von Prozessen wie Ätzen, Deposition und Reinigen hergestellt. Die unterschiedlichen Eigenschaften und Anwendungen dieser Gase variieren je nach spezifischem Gebrauch oder atmosphärischen Bedingungen, sei es bei industriellen Gaslieferanten, spezialisierten Halbleitergaslieferanten oder im Labor, wobei ein umfangreiches Spektrum bereitgestellt wird, das all ihren kritischen Anforderungen gerecht wird, um die Aufgabe zufriedenstellend auszuführen. Heutzutage stellen wir an diesem Punkt einige der führenden Gase vor, die für Materialherstellungsprozesse eingesetzt werden. Silan SiH4: Dieses Gas ist farblos und wird auch als bedeutendes siliciumbasiertes elektronisches Material bezeichnet. Es ist dafür bekannt, sehr reaktiv zu sein und sich schnell mit Sauerstoff und Wasser zu verbinden, um Siliciumoxid SiO und Wasserstoffgas zu bilden. Silan kann verwendet werden, um siliciumbasierte Materialien wie SiNx entweder schnell oder bei relativ niedriger Temperatur abzulegen. Stickstoff N2 Element: Dieses Gas ist träge und verhindert die Oxidation. Es wird kontinuierlich hergestellt und ist für das Spülen des Geräts im Wartungsprozess erforderlich, um den Zustrom von O2 und Feuchtigkeit zu entfernen. Ein solches Gas dient auch dazu, die Aktivitäten anderer Gase zu erleichtern und zu transportieren, fungiert als Trägergas bei der Nichromdampfabscheidung und plasmageführten Nichromdampfabscheidung.
Wasserstoff (H2) - Wasserstoff wird als Reduktionsgas eingesetzt, um Unreinheiten aus Materialien zu entfernen. In der Halbleiterherstellung ist es ein wichtiger Schritt in mehreren Prozessen wie Annealing und Reinigung. Darüber hinaus dient Wasserstoff zur Herstellung von Metallgattern, die für die Produktion fortschrittlicher CMOS-Bauelemente benötigt werden.
Stabiles Sauerstoff (O2/O) - Geben Sie Blatt- und Spezifiktätslieferzeiten etc. ein. Während Sauerstoff in vielen Plasmaprozessen wie Etch und Strip/Ash verwendet wird, dient er auch als Reaktant zur Oxidation von siliziumbasierten Materialien zu SiOx oder zur Passivierung von Metalloberflächen durch Oxidation.
Chlor (Cl2): Chlor ist ein gelber oder roter dampfender, nichtmetallischer Stoff mit scharfem Geruch in flüssiger Form. Dieses Gas, das sehr reaktiv mit siliziumbasierten Materialien, Siliciumdioxid und vielen Metallen wie Aluminium ist, hat eine Reihe von Anwendungen in der Strukturierung von Halbleitern gesehen.
Die Tatsache, dass Gase im Produktionsprozess von Halbleitern verwendet werden, hat zur Entwicklung hochwertiger Elektronik führt, da dadurch die Fertigungsfähigkeiten von Halbleitern gesteigert wurden. Gase haben zudem mehrere bedeutende Anwendungen und Vorteile in der Halbleiterindustrie.
Gase wie Silan, Ammoniak und Stickstoff werden verwendet, um Siliziumoxid oder -nitrid abzulagern, das als dünne Schichten von Halbleitern dient. Ablagerung.
Etzen: Es wird verwendet, um unerwünschte Materialien oder Muster aus Halbleitern mit Gasen wie Chlor, Fluor und Sauerstoff selektiv zu entfernen.
Prozessgase: Wasserstoff und Stickstoff sind für den Betrieb von Halbleiterreinigungsausrüstungen (Reinigung) erforderlich, um Verunreinigungen zu reduzieren, die sich auf die Geräteleistung auswirken könnten.
Spülen: Eine seiner wichtigsten Anwendungen ist, dass es als Spülgas während Wartungsarbeiten an der Ausrüstung dient, wodurch Sauerstoff und Feuchtigkeit aus dem System entfernt und das Material in der Leitung frei gehalten wird.
Daher kennt die Suche nach immer fortschrittlicheren Materialien und Prozessen kein Ende, während die Halbleiterindustrie weiter voranschreitet. Verbesserte Gase sind essenziell für zukünftige Fortschritte in der Halbleiterentwicklung. Hier sind einige dieser Hochtechnologie-Gase im Halbleiterbau:
Fluorkohlenwasserstoffe: Der Grund, warum fluorierte Gase gut für die Herstellung modernster Schaltkreisdesigns geeignet sind, liegt darin, dass sie sich aggressiv und selektiv sowohl zum Ätzen (Teile entfernen) als auch zur Deposition (Teile hinzufügen) verhalten.
CO2 - Ein Edelgas, das für Anwendungen wie Sputtern, CVD und Reinigen verwendet wird.
Während dies als ein Schritt nach vorn in der Fertigung von Halbleitern betrachtet werden sollte, allein aufgrund der heute möglichen neuen Lieferungssysteme. Hersteller suchen stets nach Wegen, um Effizienz zu steigern, Abfall zu reduzieren und Sicherheit zu erhöhen. Einige der neuesten fortgeschrittenen Gase und Chemikalien-Lieferungssysteme sind direkt darunter aufgeführt.
Gaslieferungssystem (für Gase, die kleine Mengen an Gas / Flüssigkeitschemikalien genau dosieren, die in Halbleitern benötigt werden)
Quelle: Fortgeschrittene Feuchtschleifsysteme für Wafer, Ozonplasma und Wasserstoffperoxid als effektivste Methoden zur Reinigung von Unreinheiten aus Halbleitermaterialien.
Halbleitergase können die Nachfrage nach effektiveren Elektronikkomponenten antreiben, bergen jedoch auch gefährliche Umweltgefahren. Es gibt einige Programme zur Reduzierung von Abfällen und Wiederverwendung von Gasen innerhalb der Halbleiterindustrie. Dies unterscheidet sich nicht davon, wie die Hersteller bemüht sind, umweltbedingte Bedenken im Zusammenhang mit Halbleitergasen zu beruhigen;
Die erste und direktste Methode ist die Reduktion von Abfall -> Hersteller suchen stets nach Möglichkeiten, die Menge an Abfall während der Halbleiterherstellung zu reduzieren. Dazu gehören Maßnahmen wie die Verringerung der verwendeten Chemikalien und Gase, das Recycling dieser wo möglich oder die Erstellung geschlossener Systeme.
Re-Zyklus: Das Wiederaufbereiten von Gasen und Chemikalien wird eine weitere entscheidende Methode sein, die dabei hilft, Umweltauswirkungen zu verringern. Die Abfallentstehung kann viel leichter von Herstellern minimiert werden, die die Rückgewinnung, Reinigung und Recycling von Gasen oder Chemikalien ermöglichen, die während der Produktion verwendet werden.
Zusammenfassung: Gase sind für die Fertigung einiger der besten Elektronikartikel essenziell. Hersteller sind bestrebt, sowohl fortgeschrittene Gase als auch Lösungen für deren Zustellung zu verbessern, die optimale Prozesse, Abfallreduzierung und Sicherheit der Gemeinschaft begünstigen. Der Halbleitersektor wird sich ebenfalls auf dem Weg hin zu einem geringeren Verbrauch von Gasen befinden – und der gesamte ökologische Fußabdruck dieser Gase hat in den letzten Jahren zahlreiche Nachhaltigkeitskampagnen ausgelöst.
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