Жартылай өткізгіштер өндірісі үш негізгі түрге жіктелуге болатын көптеген газдарға сүйенеді: Үлкен газдар, Мамандық газдары, ал газдарды итеріңіз. Бұл газдар ластанудың алдын алу үшін өте жоғары тазалық болуы керек, бұл нәзік және күрделі дайындық процесін бұза алады.

Үлкен газдар

Азот (N₂):

Рөлі: N₂ бірнеше мақсаттарда, соның ішінде тазарту технологиялық камералары және жартылай өткізгіш өндірісінің әртүрлі кезеңдері кезінде инертті атмосфера ұсынады.
Қосымша ескертпелер: Азот көбінесе тотығуды азайту үшін кремний вафлидерінің тасымалдануы мен сақтауында қолданылады. Оның инертті табиғаты оның басқа материалдармен әрекеттесуін қамтамасыз етеді, бұл оны өңдеу ортасын ұстап тұруға өте ыңғайлы.

Аргон (AR):
Рөл: Плазма процестеріне қатысуымен қатар, Аргон бақыланатын газ шығармалары шешуші болып табылатын процестерге бағытталған.
Қосымша ескертпелер: өйткені ол көптеген материалдармен жауап бермейді, өйткені аргон шашырату үшін де қолданылады, бұл металды немесе диэлектрлік фильмдерді салуға көмектеседі, онда олар ластанусыз сақталуы керек металл немесе диэлектрлік фильмдерді салуға көмектеседі.

Гелий (ол):
Рөлі: Гелийдің жылу қасиеттері реактивті процестер кезінде температураны салқындату және сақтау үшін құнды етеді.
Қосымша ескертулер: ол көбінесе реактивті емес, литографияға арналған литография жүйелерінде қолданылады және оптикалық жолмен ластанудан босатылуы мүмкін.

Сутегі (H₂):
Рөл: Сиплингте оның қолданылуынан тыс, сутектің де, сутегі де вафли бетін тазартуға көмектеседі және эпитакси кезінде химиялық реакцияларға қатысуға көмектеседі.
Қосымша ескертпелер: Судренді жұқа қабықшалардың тұндыруында қолдану жартылай өткізгіш материалдардағы тасымалдаушының концентрациясын көбірек бақылауға мүмкіндік береді, олардың электр қасиеттерін айтарлықтай өзгертуге мүмкіндік береді.

Мамандық газдар және доптанттар

Silane (SIH₄):
Рөлі: кремнийді тұндыруға арналған прекурсордан басқа, киллан электронды сипаттамаларды жақсартатын привтаврленген пленкаға полимерленуі мүмкін.
Қосымша ескертпелер: оның реактивтілігі қауіпсіздікке байланысты, әсіресе ауамен немесе оттегімен араласқан кезде мұқият өңдеуді қажет етеді.

Аммиак (NH₃):
Рөл: Нитридтік фильмдер шығарумен қатар, аммиак жартылай өткізгіш құрылғылардың сенімділігін арттыратын пассивті қабаттарда маңызды.
Қосымша ескертпелер: ол азотты кремнийге азотты талап ететін, электронды қасиеттерді жақсартуды қажет ететін процестерге қатысуға болады.

Фосфайн (PH₃), арсин (күл), және диборан (B₂H₆):
Рөлі: Бұл газдар допинг үшін ғана емес, сонымен қатар алдыңғы қатарлы жартылай өткізгіш құрылғыларда қажетті электрлік қасиеттерге қол жеткізу үшін өте маңызды.
Қосымша ескертпелер: олардың уыттылығы қатаң қауіпсіздік протоколдарын қажет етеді және қауіпті жағдайларды азайту үшін мониторинг жүйелеріне мониторинг жүйесін қажет етеді.

Газдарды тазарту және тазарту

Фторсарбондар (CF₄, SF₆):
Рөлі: Бұл газдар дымқыл иелену әдістерімен салыстырғанда жоғары дәлдікті ұсынатын құрғақ есептермен жұмыс істейді.
Қосымша ескертпелер: CF₄ және SF₆ олардың заманауи микроэлектроникада сыни тұрғыдан өте маңызды, бұл кремниймен жабдықталған материалдарды тиімді қабылдауға байланысты маңызды.

Хлор (CL₂) және сутек фториді (HF):
Рөлі: Хлор, әсіресе металдар үшін агрессивті алу мүмкіндіктерін ұсынады, ал HF кремний диоксидін кетіру үшін өте маңызды.
Қосымша ескертпелер: Бұл газдардың үйлесімі әртүрлі дайындық кезеңдерінде тиімді қабатты алып тастауға мүмкіндік береді, таза беттерін кейінгі өңдеу қадамдары үшін қамтамасыз етеді.

Азот Трифториді (NF₃):
Рөлі: NF₃ - бұл CVD жүйелерінде қоршаған ортаны тазалауға арналған негізгі құралдар, оңтайлы өнімділікті сақтау үшін ластаушы заттармен жауап беру.
Қосымша ескертпелер: Парниктік газ потенциалы туралы алаңдаушылыққа қарамастан, NF₃-дің тазалау тиімділігі оны көптеген зауыттарда таңдауға мәжбүр етеді, дегенмен оны пайдалану қоршаған ортаны қорғауды қажет етеді.

Оттегі (O₂):
Рөл: Оттегімен жеңілдетілген тотығу процестері жартылай өткізгіш құрылымдарда маңызды оқшаулағыш қабаттар жасай алады.
Қосымша ескертпелер: Силиконның тотығуын жақсартудағы оттегідің рөлі SiO₂ қабаттарын қалыптастырудағы рөлі оқшаулану және аудандық компоненттерді қорғау үшін өте маңызды.

Жартылай өткізгіш өндірісіндегі дамып келе жатқан газдар

Жоғарыда келтірілген дәстүрлі газдардан басқа, басқа газдар жартылай өткізгіш өндіріс процесінде назар аударады, оның ішінде:

Көмірқышқыл газы (CO): Кейбір тазалауларда және қолданбаларда, әсіресе озық материалдарды қамтитын, әсіресе қолданбаларда қолданылады.

Силикон диоксиді (SiO₂): Стандартты жағдайда газ болмаса да, кремний диоксидінің буланған формалары белгілі бір доктинг процестерінде пайдаланылады.

Экологиялық мәселелер

Жартылай өткізгіштер саласы әр түрлі газдарды, әсіресе парниктік газдарды қолдануға байланысты қоршаған ортаға әсерді азайтуға бағытталған. Бұл газды басқарудың алдыңғы қатарлы жүйелерінің дамуына және экологиялық таза экологиялық ізі бар ұқсас артықшылықтарды ұсына алатын балама газдарды барлауға әкелді.

Қорытынды

Жартылай өткізгіш өндірісте қолданылатын газдар өндірістік процестердің дәлдігі мен тиімділігін қамтамасыз етуде маңызды рөл атқарады. Технологиялық жетістіктер ретінде, жартылай өткізгіштер өндірісі үнемі газды тазарту және басқаруды жақсартуға тырысады, сонымен қатар оларды пайдаланумен байланысты қауіпсіздік және экологиялық мәселелерді шешуге тырысады.