अपेक्षाकृत उन्नत उत्पादन प्रक्रियाओं के साथ सेमीकंडक्टर वेफर की निर्माण प्रक्रिया में, लगभग 50 विभिन्न प्रकार की गैसों की आवश्यकता होती है। गैसों को आम तौर पर थोक गैसों में विभाजित किया जाता है औरविशेष गैसें.

माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक और सेमीकंडक्टर उद्योगों में गैसों का अनुप्रयोग गैसों के उपयोग ने हमेशा अर्धचालक प्रक्रियाओं में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है, विशेष रूप से सेमीकंडक्टर प्रक्रियाओं का व्यापक रूप से विभिन्न उद्योगों में उपयोग किया जाता है। ULSI, TFT-LCD से लेकर वर्तमान माइक्रो-इलेक्ट्रोमेकेनिकल (MEMS) उद्योग तक, अर्धचालक प्रक्रियाओं का उपयोग उत्पाद निर्माण प्रक्रियाओं के रूप में किया जाता है, जिसमें सूखी नक़्क़ाशी, ऑक्सीकरण, आयन आरोपण, पतली फिल्म जमाव, आदि शामिल हैं।

उदाहरण के लिए, बहुत से लोग जानते हैं कि चिप्स रेत से बने होते हैं, लेकिन चिप निर्माण की पूरी प्रक्रिया को देखते हुए, अधिक सामग्री की आवश्यकता होती है, जैसे कि फोटोरिस्ट, पॉलिशिंग तरल, लक्ष्य सामग्री, विशेष गैस, आदि अपरिहार्य हैं। बैक-एंड पैकेजिंग के लिए विभिन्न सामग्रियों के सब्सट्रेट, इंटरपोजर, लीड फ्रेम, बॉन्डिंग सामग्री आदि की भी आवश्यकता होती है। इलेक्ट्रॉनिक विशेष गैसें सिलिकॉन वेफर्स के बाद अर्धचालक विनिर्माण लागत में दूसरी सबसे बड़ी सामग्री हैं, इसके बाद मास्क और फोटोरिसिस्ट होते हैं।

गैस की शुद्धता का घटक प्रदर्शन और उत्पाद की उपज पर निर्णायक प्रभाव पड़ता है, और गैस की आपूर्ति की सुरक्षा कर्मियों के स्वास्थ्य और कारखाने के संचालन की सुरक्षा से संबंधित है। गैस की शुद्धता का प्रक्रिया लाइन और कर्मियों पर इतना प्रभाव क्यों पड़ता है? यह एक अतिशयोक्ति नहीं है, लेकिन गैस की खतरनाक विशेषताओं द्वारा निर्धारित किया जाता है।

अर्धचालक उद्योग में सामान्य गैसों का वर्गीकरण

साधारण गैस

साधारण गैस को बल्क गैस भी कहा जाता है: यह 5N से कम शुद्धता की आवश्यकता के साथ औद्योगिक गैस को संदर्भित करता है और एक बड़ी उत्पादन और बिक्री की मात्रा। इसे विभिन्न तैयारी विधियों के अनुसार वायु पृथक्करण गैस और सिंथेटिक गैस में विभाजित किया जा सकता है। हाइड्रोजन (एच 2), नाइट्रोजन (एन 2), ऑक्सीजन (ओ 2), आर्गन (ए 2), आदि ;;

विशेष गैस

विशेष गैस औद्योगिक गैस को संदर्भित करती है जो विशिष्ट क्षेत्रों में उपयोग की जाती है और इसमें शुद्धता, विविधता और गुणों के लिए विशेष आवश्यकताएं होती हैं। मुख्य रूप सेSIH4, PH3, B2H6, A8H3,एचसीएल, CF4,एनएच 3, Pocl3, SIH2Cl2, SIHCL3,एनएच 3, BCL3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,एसएफ 6… और इसी तरह।

स्पाइसिक गैसों के प्रकार

विशेष गैसों के प्रकार: संक्षारक, विषाक्त, ज्वलनशील, दहन-समर्थक, निष्क्रिय, आदि।
आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले अर्धचालक गैसों को निम्नानुसार वर्गीकृत किया जाता है:
(i) संक्षारक/विषाक्त:एचसीएल、 Bf3 、 Wf6 、 HBr 、 SiH2Cl2 、 NH3 、 Ph3 、 Cl2 、BCL3…
(ii) ज्वलनशील: H2 、CH4、SIH4、 PH3 、 ASH3 、 SIH2CL2 、 B2H6 、 CH2F2 、 CH3F 、 CO…
(iii) दहनशील: O2 、 Cl2 、 N2O… NF3…
(iv) निष्क्रिय: n2 、CF4、 C2F6 、C4f8、एसएफ 6、 CO2 、Ne、Kr,वह…

अर्धचालक चिप निर्माण की प्रक्रिया में, लगभग 50 विभिन्न प्रकार की विशेष गैसों (विशेष गैसों के रूप में संदर्भित) का उपयोग ऑक्सीकरण, प्रसार, बयान, नक़्क़ाशी, इंजेक्शन, फोटोलिथोग्राफी और अन्य प्रक्रियाओं में किया जाता है, और कुल प्रक्रिया चरण सैकड़ों से अधिक हैं। उदाहरण के लिए, PH3 और ASH3 का उपयोग आयन आरोपण प्रक्रिया में फास्फोरस और आर्सेनिक स्रोतों के रूप में किया जाता है, एफ-आधारित गैसों CF4, CHF3, SF6 और HALOGEN GASES CI2, BCI3, HBR को आमतौर पर Etching प्रक्रिया में उपयोग किया जाता है, SIH4, NH3, N2O को डिपॉजिट फिल्म प्रोसेस, F2/KR/NE, F2/KR/NE।

उपरोक्त पहलुओं से, हम समझ सकते हैं कि कई अर्धचालक गैसें मानव शरीर के लिए हानिकारक हैं। विशेष रूप से, कुछ गैसें, जैसे कि SIH4, आत्म-प्रवर्तित हैं। जब तक वे लीक करते हैं, वे हवा में ऑक्सीजन के साथ हिंसक रूप से प्रतिक्रिया करेंगे और जलने लगेंगे; और ASH3 अत्यधिक विषाक्त है। किसी भी मामूली रिसाव से लोगों के जीवन को नुकसान हो सकता है, इसलिए विशेष गैसों के उपयोग के लिए नियंत्रण प्रणाली डिजाइन की सुरक्षा के लिए आवश्यकताएं विशेष रूप से अधिक हैं।

अर्धचालकों को उच्च शुद्धता वाले गैसों की आवश्यकता होती है, जिनके पास "तीन डिग्री" होती है

गैस की शुद्धता

गैस में अशुद्धता वातावरण की सामग्री आमतौर पर गैस शुद्धता के प्रतिशत के रूप में व्यक्त की जाती है, जैसे कि 99.9999%। सामान्यतया, इलेक्ट्रॉनिक विशेष गैसों के लिए शुद्धता की आवश्यकता 5N-6N तक पहुंचती है, और यह भी अशुद्धता वातावरण सामग्री पीपीएम (प्रति मिलियन भाग), पीपीबी (प्रति बिलियन भाग), और पीपीटी (प्रति ट्रिलियन भाग) की मात्रा अनुपात द्वारा व्यक्त की जाती है। इलेक्ट्रॉनिक अर्धचालक क्षेत्र में विशेष गैसों की शुद्धता और गुणवत्ता स्थिरता के लिए उच्चतम आवश्यकताएं हैं, और इलेक्ट्रॉनिक विशेष गैसों की शुद्धता आमतौर पर 6N से अधिक है।

शुष्कता

गैस, या गीलेपन में ट्रेस पानी की सामग्री, आमतौर पर ओस बिंदु में व्यक्त की जाती है, जैसे कि वायुमंडलीय ओस बिंदु -70 ℃।

स्वच्छता

गैस में प्रदूषक कणों की संख्या, माइक्रोन के कण आकार वाले कणों को कितने कणों/एम 3 में व्यक्त किया जाता है। संपीड़ित हवा के लिए, यह आमतौर पर अपरिहार्य ठोस अवशेषों के मिलीग्राम/एम 3 में व्यक्त किया जाता है, जिसमें तेल सामग्री शामिल है।