In u prucessu di fabricazione di e fonderie di wafer di semiconduttori cù prucessi di pruduzzione relativamente avanzati, sò necessarii guasi 50 tipi diversi di gas. I gas sò generalmente divisi in gas in massa ègasi speciali.

Applicazione di gas in l'industrie di a microelettronica è di i semiconduttori L'usu di gas hà sempre ghjucatu un rolu impurtante in i prucessi di semiconduttori, in particulare i prucessi di semiconduttori sò largamente aduprati in varie industrie. Da ULSI, TFT-LCD à l'attuale industria microelettromeccanica (MEMS), i prucessi di semiconduttori sò aduprati cum'è prucessi di fabricazione di prudutti, cumprese l'incisione a seccu, l'ossidazione, l'impiantu ionicu, a deposizione di film sottili, ecc.

Per esempiu, assai persone sanu chì i chips sò fatti di sabbia, ma fighjendu tuttu u prucessu di fabricazione di chips, sò necessarii più materiali, cum'è a fotoresist, u liquidu di lucidatura, u materiale di destinazione, u gas speciale, ecc. sò indispensabili. L'imballaggio back-end richiede ancu substrati, interpositori, telai di piombu, materiali di legame, ecc. di vari materiali. I gas speciali elettronichi sò u secondu materiale più grande in i costi di fabricazione di semiconduttori dopu à i wafer di siliciu, seguitati da maschere è fotoresist.

A purità di u gasu hà una influenza decisiva nantu à e prestazioni di i cumpunenti è u rendimentu di u produttu, è a sicurezza di l'approvvigionamentu di gasu hè ligata à a salute di u persunale è à a sicurezza di l'operazione 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

Gasu Ordinariu

U gasu ordinariu hè ancu chjamatu gasu in massa: si riferisce à u gasu industriale cun un requisitu di purezza inferiore à 5N è un grande vulume di pruduzzione è di vendita. Pò esse divisu in gasu di separazione di l'aria è gasu sinteticu secondu i diversi metudi di preparazione. Idrogenu (H2), azotu (N2), ossigenu (O2), argon (A2), ecc.;

Gas Speciali

U gasu speciale si riferisce à u gasu industriale chì hè adupratu in campi specifichi è hà esigenze particulari per a purezza, 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 speziali

Tipi di gas speciali: corrosivi, tossichi, inflammabili, chì sustenenu a combustione, inerti, ecc.
I gas semiconduttori cumunimenti usati sò classificati cusì:
(i) Currosivu/tossicu:HClBF3, WF6, HBr, SiH2Cl2, NH3, PH3, Cl2,BCl3…
(ii) Inflammabile: H2,CH4、SiH4、PH3、AsH3、SiH2Cl2、B2H6、CH2F2、CH3F、CO...
(iii) Combustibile: O2、Cl2、N2O、NF3…
(iv) Inerte: N2,CF4C2F6C4F8、SF6CO2Ne、KrEllu…

In u prucessu di fabricazione di chip semiconduttori, circa 50 tipi diversi di gas speciali (chjamati gas speciali) sò aduprati in l'ossidazione, a diffusione, a deposizione, l'incisione, l'iniezione, a fotolitografia è altri prucessi, è u totale di e tappe di u prucessu supera e centinaie. Per esempiu, PH3 è AsH3 sò aduprati cum'è fonti di fosforu è arsenicu in u prucessu d'impiantu ionicu, i gas à basa di F CF4, CHF3, SF6 è i gas alogeni CI2, BCI3, HBr sò cumunemente aduprati in u prucessu d'incisione, SiH4, NH3, N2O in u prucessu di film di deposizione, F2/Kr/Ne, Kr/Ne in u prucessu di fotolitografia.

Da l'aspetti sopra menzionati, pudemu capisce chì parechji gas semiconduttori sò dannosi per u corpu umanu. In particulare, certi gas, cum'è SiH4, sò autoinfiammabili. Finu à quandu perdenu, reagiranu viulentamente cù l'ossigenu in l'aria è cuminceranu à brusgià; è AsH3 hè assai tossicu. Ogni ligera perdita pò causà danni à a vita di e persone, dunque i requisiti per a sicurezza di u cuncepimentu di u sistema di cuntrollu per l'usu di gas speciali sò particularmente alti.

I semiconduttori necessitanu gasi di alta purezza per avè "trè gradi"

Purità di u gasu

U cuntenutu di l'atmosfera d'impurità in u gasu hè generalmente espressu cum'è percentuale di purità di u gasu, cum'è 99,9999%. In generale, l'esigenza di purità per i gasi speciali elettronichi righjunghji 5N-6N, è hè ancu espressa da u rapportu di vulume di u cuntenutu di l'atmosfera d'impurità ppm (parte per milione), ppb (parte per miliardu) è ppt (parte per trilione). U campu di i semiconduttori elettronichi hà i requisiti più alti per a purità è a stabilità di qualità di i gasi speciali, è a purità di i gasi speciali elettronichi hè generalmente più grande di 6N.

Secchezza

U cuntenutu di traccia d'acqua in u gasu, o l'umidità, hè generalmente espressu in puntu di rugiada, cum'è u puntu di rugiada atmosfericu -70 ℃.

Pulizia

U numeru di particelle inquinanti in u gasu, particelle cù una dimensione di particelle di µm, hè espressu in quante particelle/M3. Per l'aria compressa, hè generalmente espressu in mg/m3 di residui solidi inevitabili, chì include u cuntenutu d'oliu.