I gas di purezza ultra-alta sono essenziali in tutta la catena di approvvigionamento dei semiconduttori. In effetti, per un tipico gassio FAB, ad alta purezza, sono la più grande spesa materiale dopo il silicio stesso. Sulla scia della carenza globale del chip, l'industria si sta espandendo più velocemente che mai - e la domanda di gas ad alta purezza sta aumentando.
I gas sfusi più comunemente usati nella produzione di semiconduttori sono azoto, elio, idrogeno e argon.
Nitrogen
L'azoto costituisce il 78% della nostra atmosfera ed è estremamente abbondante. Capita anche di essere chimicamente inerte e non conduttivo. Di conseguenza, l'azoto ha trovato la sua strada in un numero di settori come gas inerte conveniente.
L'industria dei semiconduttori è un importante consumatore di azoto. Un moderno impianto di produzione a semiconduttore dovrebbe utilizzare fino a 50.000 metri cubi di azoto all'ora. Nella produzione di semiconduttori, l'azoto agisce come un gas di interruzione e eliminazione generale, proteggendo i wafer di silicio sensibili dall'ossigeno reattivo e dall'umidità nell'aria.
Elio
L'elio è un gas inerte. Ciò significa che, come l'azoto, l'elio è chimicamente inerte, ma ha anche l'ulteriore vantaggio dell'alta conducibilità termica. Ciò è particolarmente utile nella produzione di semiconduttori, permettendogli di condurre in modo efficiente il calore dai processi ad alta energia e aiutarli a proteggerli da danni termici e reazioni chimiche indesiderate.
Idrogeno
L'idrogeno viene ampiamente utilizzato durante il processo di produzione elettronica e la produzione di semiconduttori non fa eccezione. In particolare, l'idrogeno viene utilizzato per:
Ricottura: i wafer di silicio vengono in genere riscaldati a temperature elevate e si raffredda lentamente per riparare (ricorre) la struttura cristallina. L'idrogeno viene utilizzato per trasferire il calore uniformemente sul wafer e per aiutare a ricostruire la struttura cristallina.
Epitassia: l'idrogeno della purezza ultra-alta viene usato come agente riducente nella deposizione epitassiale di materiali a semiconduttore come silicio e germanio.
Deposizione: l'idrogeno può essere drogato nei film di silicio per rendere la loro struttura atomica più disordinata, aiutando ad aumentare la resistività.
Pulizia del plasma: il plasma idrogeno è particolarmente efficace nella rimozione della contaminazione da stagno dalle fonti di luce utilizzate nella litografia UV.
Argon
L'argon è un altro gas nobile, quindi mostra la stessa bassa reattività dell'azoto ed elio. Tuttavia, l'energia a bassa ionizzazione di Argon lo rende utile nelle applicazioni a semiconduttore. A causa della sua relativa facilità di ionizzazione, l'argon è comunemente usato come gas plasmatico primario per le reazioni di incisione e deposizione nella produzione di semiconduttori. Oltre a ciò, l'argon è anche usato nei laser Excimer per la litografia UV.
Perché la purezza è importante
In genere, i progressi nella tecnologia dei semiconduttori sono stati raggiunti attraverso il ridimensionamento delle dimensioni e la nuova generazione della tecnologia dei semiconduttori è caratterizzata da dimensioni di funzionalità più piccole. Ciò produce molteplici vantaggi: più transistor in un determinato volume, correnti migliorate, un minor consumo energetico e una commutazione più rapida.
Tuttavia, man mano che la dimensione critica diminuisce, i dispositivi a semiconduttore diventano sempre più sofisticati. In un mondo in cui è importante la posizione dei singoli atomi, le soglie di tolleranza alle guasti sono molto strette. Di conseguenza, i moderni processi di semiconduttore richiedono gas di processo con la massima purezza possibile.
WOFLY is a high-tech enterprise specializing in gas application system engineering: electronic special gas system, laboratory gas circuit system, industrial centralized gas supply system, bulk gas (liquid) system, high purity gas and special process gas secondary piping system, chemical delivery system, pure water system to provide a full set of engineering and technical services and ancillary products from the technical consulting, overall planning, system design, selecting the equipment, prefabricated components, the Installazione e costruzione del sito del progetto, test complessivi di sistema, manutenzione e altri prodotti di supporto in modo integrato.
Tempo post: lug-11-2023