In u prucessu di fabricazione di fonderie di wafer semiconductor cù prucessi di produzzione relativamente avanzati, sò necessarii quasi 50 tipi di gasi. I gasi sò generalmente divisi in gasi in massa ègasi spiciali.

Applicazione di gasi in l'industrii di microelettronica è semiconductor L'usu di gasi hà sempre ghjucatu un rolu impurtante in i prucessi di semiconductor, in particulare i prucessi di semiconductor sò largamente usati in diverse industrii. Da ULSI, TFT-LCD à l'attuale industria micro-elettromeccanica (MEMS), i prucessi di semiconductor sò usati cum'è prucessi di fabricazione di prudutti, cumprese l'incisione secca, l'ossidazione, l'implantazione di ioni, a deposizione di film sottile, etc.

Per esempiu, assai pirsuni sanu chì i patatine fritte sò fatti di sabbia, ma guardendu tuttu u prucessu di fabricazione di chips, più materiali sò necessarii, cum'è photoresist, liquidu di lucidatura, materiale di destinazione, gas speciale, etc. L'imballaggio di back-end necessita ancu di sustrati, interposers, lead frames, bonding materials, etc. di diversi materiali. I gasi speciali elettronichi sò u sicondu materiale più grande in i costi di fabricazione di semiconductori dopu à i wafers di siliciu, seguitu da maschere è fotoresisti.

A purità di u gasu hà una influenza decisiva nantu à u rendiment di i cumpunenti è u rendiment di u produttu, è a sicurità di l'approvvigionamentu di gas hè ligata à a salute di u persunale è a sicurità di u funziunamentu di a fabbrica. Perchè a purità di u gasu hà un impattu cusì grande nantu à a linea di prucessu è u persunale? Questa ùn hè micca una esagerazione, ma hè determinata da e caratteristiche periculose di u gasu stessu.

Classificazione di i gasi cumuni in l'industria di i semiconduttori

Gas ordinariu

U gasu ordinariu hè ancu chjamatu gas bulk: si riferisce à u gasu industriale cù un requisitu di purità più bassu di 5N è un grande volume di produzzione è di vendita. Pò esse divisu in gas di separazione di l'aria è gas sinteticu secondu diversi metudi di preparazione. Idrogenu (H2), nitrogenu (N2), ossigenu (O2), argon (A2), etc.;

Gas Specialità

U gasu di specialità si riferisce à u gasu industriale chì hè utilizatu in campi specifichi è hà esigenze speciali per a purità, a varietà è e proprietà. PrincipalmenteSiH4, PH3, B2H6, A8H3,HCL, CF4,NH3, POCL3, SIH2CL2, SIHCL3,NH3, BCL3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,SF6… eccetera.

Tipi di gasi spiciali

Tipi di gasi spiciali: corrosivu, tossicu, inflammable, supporting combustion, inerte, etc.
I gasi semiconduttori cumuni sò classificati cum'è:
(i) Corrosive/tossicu:HCl、 BF3 、 WF6 、 HBr 、 SiH2Cl2 、 NH3 、 PH3 、 Cl2 、BCl3…
(ii) Infiammabile: H2、CH4、SiH4、PH3、AsH3、SiH2Cl2、B2H6、CH2F2、CH3F、CO...
(iii) Combustible: O2、Cl2、N2O、NF3...
(iv) Inerte: N2,CF4、 C2F6 、C4F8、SF6、 CO2 、Ne、Kr、Hè…

In u prucessu di fabricazione di chip semiconductor, circa 50 tipi di gasi spiciali (denominati gasi speciali) sò usati in l'ossidazione, a diffusione, a deposizione, l'incisione, l'iniezione, a fotolitografia è l'altri prucessi, è i passi di u prucessu tutale superanu centinaie. Per esempiu, PH3 è AsH3 sò usati cum'è fonti di fosforu è arsenicu in u prucessu di implantazione di ioni, i gasi basati in F CF4, CHF3, SF6 è i gasi alogeni CI2, BCI3, HBr sò cumunimenti usati in u prucessu di incisione, SiH4, NH3, N2O in u prucessu di film di deposizione, F2/Kr/Ne, Kr/Ne in u prucessu di fotolitografia.

Da l'aspettu sopra, pudemu capisce chì parechji gasi semiconductor sò dannusu à u corpu umanu. In particulare, certi di i gasi, cum'è SiH4, sò auto-igniting. Finu à ch'elli fughjenu, reagiscenu viulente cù l'ossigenu in l'aria è cumincianu à brusgià; è AsH3 hè assai tossicu. Ogni ligera fuga pò causà danni à a vita di e persone, cusì i requisiti per a sicurità di u disignu di u sistema di cuntrollu per l'usu di gasi speciali sò particularmente elevati.

I semiconduttori necessitanu gasi d'alta purezza per avè "trè gradi"

Purità di gas

U cuntenutu di l'atmosfera impurità in u gasu hè di solitu spressu cum'è un percentinu di purità di gasu, cum'è 99,9999%. In generale, u requisitu di purità per i gasi speciali elettronichi righjunghji 5N-6N, è hè ancu spressione da u rapportu voluminu di u cuntenutu di l'atmosfera impurità ppm (parte per milione), ppb (parte per billion), è ppt (parte per trilion). U campu di semiconductor elettronicu hà u più altu requisitu per a purità è a stabilità di qualità di gasi speciali, è a purità di gasi speciali elettronichi hè generalmente più grande di 6N.

Siccità

U cuntenutu di l'acqua traccia in u gasu, o umidità, hè di solitu spressione in u puntu di rugiada, cum'è u puntu di rugiada atmosferica -70 ℃.

Pulitezza

U numaru di particeddi inquinanti in u gasu, particeddi cù una dimensione di particella di µm, hè spressione in quantu particeddi / M3. Per l'aria compressa, hè generalmente spressione in mg/m3 di residui solidi inevitabbili, chì include u cuntenutu di oliu.