半導体は、スマートフォンや個人用コンピュータから他のあらゆる種類の電子ガジェットに至るまで、すべてに使われています。それらは特定のプロセスを通じて製造され、多くの種類のガスが使用されます。以下では、ある産業で使用される多様なガスの種類と、これらのハイテク物質が私たちが実際に頼っているものを作るために設計されている方法について説明します。製造における半導体の世界で使用されるさまざまな種類のガス 半導体は、エッチング、堆積、クリーニングなどの複雑な一連のプロセスを使用して形成されます。これらのガスのさまざまな特性と応用は、特定の用途や大気条件によって異なります。それは工業用ガスサプライヤーの周りでも、専門的な半導体ガスサプライヤーでも有名であったり、または実験室で提供されたりする広範なスペクトルを持ち、タスクを意図的に満足させるために必要な重要な特性を備えています。本日は、この文脈において、材料製造プロセスで使用されている主要なガスのいくつかを紹介します。シラン SiH4：このガスは無色であり、重要なシリコンベースの電子材料としても表されます。酸素や水と反応してシリコンオキサイ（SiO）と水素ガスを生成することが知られており、非常に反応性が高いです。シランは、SiNxのようなシリコンベースの材料を低温でも迅速に配置するために使用できます。窒素 N2元素：このガスは不活性で、酸化を防ぎます。これは継続的に製造され、保守プロセスでの装置の吹き掃除に必要とされ、O2や水分の急増を除去するために使用されます。また、他のガスの活動を促進し輸送するためにも使用され、ニクロム蒸着およびプラズマ強化ニクロム蒸着におけるキャリアガスとしても機能します。
水素 (H2) - 水素は、材料から不純物を取り除く還元ガスとして使用されます。半導体製造では、アニーリングやクリーニングなどのいくつかのプロセスにおいて重要なステップです。さらに、水素は先進的なCMOSデバイスの生産に用いられる金属ゲートの形成にも使われます。
安定した酸素 (O2/O) - シートと仕様のリードタイムなどを入力します。酸素ガスは、エッチやストリップ/アッシュなど多くのプラズマプロセスで利用されますが、同時にシリコンベースの材料をSiOxに酸化したり、酸化を通じて金属表面をパッシベートする反応剤としても機能します。
塩素 (Cl2): 塩素は液体状態では刺激臭のある黄色または赤褐色の発煙性非金属です。このガスは、シリコンベースの材料、二酸化ケイ素、アルミニウムなどの多くの金属と非常に反応性が高く、半導体構造のエッチングに多くの応用が見られます。
ガスが半導体の製造に使用されているという事実は、半導体製造能力の向上により高忠実度の電子機器が作られる原因となりました。また、ガスは半導体産業でいくつかの重要な用途と利点を持っています。
シラン、アンモニア、窒素などのガスは、半導体の薄膜となるシリコン酸化物や窒化物を堆積するために使用されます。堆積。
エッチング：塩素、フッ素、酸素などのガスを使用して、不要な材料やパターンを半導体から選択的に除去するために使用されます。
プロセスガス：水素と窒素は、装置性能に影響を与える可能性のある不純物を減らすために、半導体クリーニング装置（浄化）の動作に必要です。
パージ：その主要な用途の一つは、設備のメンテナンス中にシステム内の酸素と水分を除去し、材料ラインを清潔に保つためにパージガスとして作用することです。
その結果、半導体産業が進展するにつれて、ますます洗練された材料やプロセスへの探求は終わりを見ません。改良されたガスは、今後の半導体の進歩にとって不可欠です。以下は、半導体製造における一部のハイテクガスです：
フッ素系炭化水素：フッ素を含むガスが最先端の回路設計の製造に適している理由は、それらが攻撃的に反応し、選択的にエッチング（部分を取り除く）と堆積（部分を追加する）を行うことができるためです。
CO2 - スパッタリング、CVD、クリーニングなどの用途に使用される不活性ガス。
これは新しい供給システムが可能になったことによる半導体製造における前進と見なされるべきですが、メーカーは常に効率を向上させ、廃棄物を削減し、安全性を向上させる方法を探しています。最新の高度なガスや化学物質供給システムのいくつかが以下にリストされています。
ガス供給システム（半導体に必要な微量のガス／液体化学物質を正確に制御するためのもの）
出典: 高度なウェットウエハ洗浄システム オゾンプラズマと過酸化水素を使用して、半導体材料から不純物を最も効果的に除去する方法。
半導体用ガスはより効率的な電子機器の需要を促進しますが、同時に環境への深刻な脅威ももたらします。半導体産業では廃棄物を減らしたり、ガスを再利用するためのいくつかのプログラムが実施されています。これは、メーカーが半導体ガスに関連する環境問題に対応するために努力していることと変わりありません。
最初で最も直接的な方法は、廃棄物削減です -> 製造業者は常に、半導体製造中に発生する廃棄物の量を減らす方法を探しています。例えば、使用する化学物質やガスの量を減らすこと、可能であればそれらをリサイクルすること、または閉鎖型システムを作ることなどです。
再循環：ガスや化学物質のリサイクルは、環境への影響を減らすためのさらなる重要な方法となります。製造工程で使用されるガスや化学物質の回収、洗浄、リサイクルを可能にするメーカーによって、廃棄物の発生はより容易に最小限に抑えることができます。
要約：ガスは、最高品質の電子機器を製造する上で欠かせない要素です。メーカーは、最適なプロセス、廃棄物削減、コミュニティの安全を促進する高度なガスおよびその供給ソリューションの改善に尽力しています。半導体業界もまた、ガス消費量を減らす方向に進んでおり、これらのガスに関する全体的な環境負荷は、近年多くの持続可能性キャンペーンを開始するきっかけとなっています。
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