電子行業(yè)氮?dú)鈶?yīng)用
應(yīng)用于大規(guī)模集成電路、彩電顯像管、電視機(jī)和收錄機(jī)元件及半導(dǎo)體
元件處理的氮?dú)庠础?
高純氣體在半導(dǎo)體制造行業(yè)的應(yīng)用知識(shí)
半導(dǎo)體行業(yè)在全球范圍內(nèi)是一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè),并且每年都在持續(xù)增長(zhǎng),這意味著對(duì)高純氣體的需求也將隨之增長(zhǎng)。
擁有可靠的高純氣體供應(yīng)對(duì)半導(dǎo)體制造至關(guān)重要,特別是當(dāng)涉及到智能手機(jī)和自動(dòng)駕駛汽車(chē)等先進(jìn)技術(shù)時(shí)。
生產(chǎn)集成電路的過(guò)程是復(fù)雜的,在生產(chǎn)過(guò)程中需要超過(guò)30種不同的氣體,這使得所使用的氣體數(shù)量是任何行業(yè)中最多的。
氣體是半導(dǎo)體制造的一個(gè)重要組成部分,因?yàn)闅怏w可以產(chǎn)生塑造半導(dǎo)體電氣特性所需的化學(xué)反應(yīng)。由于其復(fù)雜性,所使用的氣體在制造過(guò)程的每個(gè)階段都需要精準(zhǔn),來(lái)配置半導(dǎo)體。
隨著半導(dǎo)體行業(yè)的不斷發(fā)展和演變,在這個(gè)過(guò)程中使用的氣體也在不斷增加。使用的一些核心氣體包括氮?dú)?、氧氣、氬氣和氫氣,我們將深入解釋它們?cè)谥圃爝^(guò)程中的作用。
氮?dú)?/p>
由于氮?dú)獾目捎眯院投栊裕前雽?dǎo)體制造過(guò)程中各種步驟中使用的核心氣體,但它的主要用途是在清洗階段。在這個(gè)階段,氮?dú)獗挥脕?lái)沖洗每個(gè)通道和管網(wǎng),以清除機(jī)器和工具中的任何氧氣,這將使它們不受可能污染工藝的其他氣體的影響。
此外,由于氮?dú)庠谡麄€(gè)過(guò)程中被大量使用,大多數(shù)半導(dǎo)體設(shè)備都在現(xiàn)場(chǎng)保留一臺(tái)制氮機(jī)。甚至隨著高科技智能手機(jī)和其他技術(shù)的生產(chǎn),在努力滿(mǎn)足高需求的同時(shí)保持低成本已成為當(dāng)務(wù)之急。
你可以說(shuō)氮?dú)馐潜3止ぞ?、空間和管道不受任何潛在的水分、化學(xué)污染物和顆粒的影響。這是一種必不可少的氣體,從開(kāi)始到結(jié)束的整個(gè)過(guò)程中都在使用,這也難怪他們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)保留發(fā)生器。
氧氣
如你所知,氧氣是一種氧化劑,這使得它對(duì)創(chuàng)造沉積反應(yīng)至關(guān)重要。它被用來(lái)生長(zhǎng)氧化硅層,用于工藝中的各種元素,例如擴(kuò)散掩膜。
當(dāng)在半導(dǎo)體制造中使用氧氣時(shí),氣體必須是超高純度的,以防止任何雜質(zhì),這些雜質(zhì)可能會(huì)對(duì)設(shè)備生產(chǎn)和性能造成損害。
在蝕刻過(guò)程中,氧氣也被用來(lái)清除任何額外產(chǎn)生的材料殘?jiān)?。它還可以用來(lái)使任何這些蝕刻圖案永久化。
最后,氧氣還有助于通過(guò)氧化反應(yīng)中和可能改變產(chǎn)品質(zhì)量的反應(yīng)性氣體。因此,與氮?dú)忸?lèi)似,氧氣也有助于確保沒(méi)有任何污染發(fā)生。
氬氣
氬氣主要用于紫外光刻激光器的沉積和蝕刻過(guò)程,這些激光器被用來(lái)在半導(dǎo)體芯片上制作最小的圖案。
在制造所需的硅片期間,氬氣被用來(lái)保護(hù)在硅片上形成的硅晶體,使其在高溫下生長(zhǎng)過(guò)程中不會(huì)與氧氣和氮?dú)獍l(fā)生任何潛在的反應(yīng)。
因?yàn)闅鍤庖彩且环N非常惰性的氣體,它被用來(lái)為金屬的濺射沉積提供一個(gè)非反應(yīng)性的環(huán)境。有時(shí),氮?dú)饪赡苓^(guò)于活躍,會(huì)導(dǎo)致金屬氮化物的形成。
此外,液氬被用于工具,以清潔最小、最脆弱的芯片。
氫氣
由于需求增加,氫氣在半導(dǎo)體制造中的使用可能會(huì)增加。特別是在光刻階段,氫氣被用來(lái)與化學(xué)品錫反應(yīng),以產(chǎn)生氫化錫。需要?dú)浠a,以便它不會(huì)積聚在昂貴的光學(xué)器件上。
它在沉積過(guò)程中用于硅和硅鍺的外延沉積,也用于通過(guò)退火過(guò)程準(zhǔn)備表面。
氫氣被用來(lái)創(chuàng)造一個(gè)新的氧化層,以修改已經(jīng)存在的薄膜。這一過(guò)程是在高壓和高溫環(huán)境下進(jìn)行的,這意味著對(duì)流速、溫度和壓力的控制極為重要。
此外,氫氣也被用于摻雜階段,以幫助控制分解,因?yàn)橛糜谶@一過(guò)程的氣體是非常有毒的。以至于它們需要被儲(chǔ)存在能夠防止泄漏的設(shè)備中。
二硼烷也是摻雜過(guò)程中使用的一種化學(xué)品,但它會(huì)慢慢分解,因?yàn)樗臏囟炔环€(wěn)定,因此需要?dú)錃鈦?lái)幫助穩(wěn)定它。
日常生活中的半導(dǎo)體
半導(dǎo)體被用于各種日常設(shè)備,如電腦、智能手機(jī)、電視,也被用于先進(jìn)技術(shù),如醫(yī)療設(shè)備、軍事系統(tǒng)和很多其他應(yīng)用。
它們是我們?nèi)粘I畹囊徊糠?,我們并沒(méi)有注意到,因?yàn)樗鼈兙驮谖覀兠刻焓褂玫脑O(shè)備中。沒(méi)有半導(dǎo)體,我們就不能做很多事情,隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,它們變得更可靠、更智能、更緊湊。
從通信、交通到娛樂(lè),這些只是半導(dǎo)體為我們所做的一小部分。它們將為未來(lái)的技術(shù)和創(chuàng)新提供動(dòng)力,使我們能夠做我們從未想象過(guò)的事情。
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