Ярымүткәргеч тармагында аммиак куллану

Аммоний (NH₃), мөһим химик реагент буларак, төрле сәнәгать өлкәләрендә киң кулланылган, аның ярымүткәргеч җитештерүдә роле аеруча мөһим. Аммоний ярымүткәргеч җитештерүнең берничә этабында мөһим роль уйный, шул исәптән нитридлар, ион имплантациясе һәм допинг, чистарту, чистарту процесслары. Бу мәкалә аммиакның ярымүткәргеч тармагында кулланылышын тикшерәчәк, җайланманың эшләвен көчәйтүдә, чыгымнарны киметүдә һәм сәнәгать инновацияләрен йөртүдә мөһим ролен анализлый, шул ук вакытта аның алдында торган проблемалар һәм киләчәк үсеш тенденцияләре турында сөйләшәчәк.

1. Аммонийның төп үзенчәлекләре һәм химик тәртибе

Аммоний - азот һәм водородтан торган кушылма, көчле эшкәртүчәнлеге белән билгеле һәм гадәттә сәнәгать азотлы ашлама җитештерүдә очрый. Аммоний бүлмә температурасында газ буларак бар, ләкин түбән температурада сыекландырылырга мөмкин, һәм аны бик реактив газ чыганагы итә. Ярымүткәргеч индустриясендә аммиакның химик үзлекләре аны берничә критик процессның төп компоненты итә, аеруча химик пар парламенты (CVD), ион имплантациясе, чистарту / чистарту операцияләрендә.

Аммоний молекулалары төрле металл, кремний һәм башка материаллар белән реакция ясарга мөмкин, нитридлар ясарга яки аларны юкка чыгарырга. Бу реакцияләр кирәкле нечкә кино материалларын формалаштыруда гына түгел, ә материалларның электр, җылылык һәм механик үзлекләрен яхшырталар, шуның белән ярымүткәргеч технологиясен алга җибәрәләр.

2. Аммонийның ярымүткәргеч җитештерүдә кулланулары

Аммоний ярымүткәргеч җитештерүдә аеруча түбәндәге өлкәләрдә мөһим роль уйный:

2.1 Нитрид Нечкә Фильмнар

Хәзерге ярымүткәргеч җитештерүдә, кремний нитрид (Si₃N₄), алюминий нитрид (AlN), һәм титан нитриды (TiN) кебек нитрид нечкә пленкалар саклагыч катламнар, электр изоляциясе катламнары яки үткәргеч материаллар буларак киң кулланыла. Бу нитрид фильмнарны чүпләү вакытында аммиак азот чыганагы булып хезмәт итә.

Химик пар парламенты (CVD) - нитрид пленкасын чүпләү өчен иң таралган ысулларның берсе.Аммонийкремний нитрид пленкаларын черү һәм формалаштыру өчен югары температурада силан (SiH₄) кебек газлар белән реакциядә. Реакция түбәндәгечә:

3SiH4 + 4NH3 → Si3N4 + 12H2

Бу процесс кремний вафин өслегендә бердәм кремний нитрид катламы барлыкка килүгә китерә. Аммоний тотрыклы азот чыганагын тәэмин итә һәм реакцияне башка шартларда башка газ чыганаклары белән төгәл контрольдә тотарга мөмкинлек бирә, шуның белән фильмның сыйфатын, калынлыгын һәм бердәмлеген контрольдә тота.

Нитрид фильмнары искиткеч җылылык тотрыклылыгына, электр изоляциясенә һәм оксидлашуга каршы торуга ия, аларны ярымүткәргеч җитештерүдә бик мөһим итә. Алар интеграль схемаларда (ИК) изоляция катламнары, электрод изоляциясе катламнары, оптоэлектрон җайланмалардагы оптик тәрәзәләр буларак киң кулланыла.

2.2 Ион имплантациясе һәм допинг

Аммонийшулай ук ​​ярымүткәргеч материалларның допинг процессында мөһим роль уйный. Допинг - ярымүткәргеч җайланмалар ясаганда материалларның электр үткәрүчәнлеген контрольдә тоту өчен кулланылган мөһим техника. Аммоний, эффектив азот чыганагы буларак, еш кына башка газлар (фосфин PH₃ һәм диборан B₂H₆) белән берлектә азотны кремний һәм галлий арсенид (GaAs) кебек материалларга ион имплантациясе ярдәмендә кулланалар.

Мәсәлән, азот допингы кремнийның электр үзлекләрен көйли ала, N тибындагы яки P тибындагы ярымүткәргечләр. Азот допингының эффектив процесслары вакытында аммиак югары чисталыклы азот чыганагын тәэмин итә, допинг концентрацияләрен төгәл контрольдә тота. Бу миниатюризация һәм бик зур масштаблы интеграция (VLSI) җитештерүдә югары җитештерүчән җайланмалар җитештерү өчен бик мөһим.

2.3 Чистарту һәм чистарту

Чистарту һәм чистарту процесслары ярымүткәргеч җитештерүдә җайланмаларның өслек сыйфатын тәэмин итү өчен ачкыч. Аммиак бу процессларда киң кулланыла, аеруча плазма эфирында һәм химик чистартуда.

Плазма эфирында аммиак башка газлар белән кушылырга мөмкин (мәсәлән, хлор, Cl₂) органик пычраткыч матдәләрне, оксид катламнарын һәм металл пычракларын вафер өслегеннән чыгарырга. Мәсәлән, аммиак кислород белән реакцияләнә, реактив кислород төрләрен (O₃ һәм O₂ кебек) барлыкка китерә, алар өслек оксидларын эффектив рәвештә бетерәләр һәм киләсе процессларда тотрыклылыкны тәэмин итәләр.

Өстәвенә, аммиак чистарту процессында эретүче ролен башкара ала, химик реакцияләр аркасында килеп чыккан эз калдыкларын чыгарырга булыша, шулай итеп ваферның югары чисталыгын саклый.

3. Ярымүткәргеч сәнәгатендә аммиакның өстенлекләре

Аммоний ярымүткәргеч җитештерүдә берничә өстенлек тәкъдим итә, аеруча түбәндәге өлкәләрдә:

3.1 Эффектив азот чыганагы

Аммоний - эффектив һәм саф азот чыганагы, ул азот атомнарын тотрыклы һәм төгәл тәэмин итә, нитрид пленкаларын һәм допинг процессларын. Бу ярымүткәргеч җитештерүдә микро һәм нано масштаблы җайланмалар ясау өчен бик мөһим. Күп очракта аммиак башка азот чыганак газларына караганда реактив һәм контрольдә тотыла (азот газы яки азот оксиды кебек).

3.2 Искиткеч процесс контроле

Аммонийның реактивлыгы аңа төрле катлаулы процессларда реакция ставкаларын һәм кино калынлыгын төгәл контрольдә тотарга мөмкинлек бирә. Аммиакның агым тизлеген, температураны, реакция вакытын көйләп, фильмнарның калынлыгын, бердәмлеген, структур үзенчәлекләрен төгәл контрольдә тотарга мөмкин, шулай итеп җайланмаларның эшләвен оптимальләштерергә мөмкин.

3.3 Чыгым-эффективлык һәм экологик дуслык

Башка азот чыганагы газлары белән чагыштырганда, аммиак чагыштырмача түбән һәм азотны куллануның югары эффективлыгына ия, бу зур ярымүткәргеч җитештерүдә отышлы итә. Моннан тыш, аммиакны эшкәртү һәм кабат куллану технологияләре алга китә, ​​аның экологик дуслыгына ярдәм итә.

4. Куркынычсызлык һәм экологик проблемалар

Ярымүткәргеч җитештерүдә аның мөһим роленә карамастан, аммиак потенциаль куркыныч тудыра. Бүлмә температурасында аммиак газ, һәм аның сыек формасында ул бик коррозив һәм агулы, куллану вакытында куркынычсызлык чараларын таләп итә.

1. Саклау һәм транспорт: Аммиак түбән температурада һәм югары басымда сакланырга тиеш, махсус контейнерлар һәм торбалар кулланып, агып китмәсен өчен.
2. Оператив куркынычсызлык: Ярымүткәргеч җитештерү линияләрендәге операторларга кеше организмына аммиак тәэсир итмәс өчен, күзлек, перчатка, газ маскалары кебек саклагыч җиһазлар киеп йөрергә кирәк.
3. Калдыкларны эшкәртү: Аммиак куллану зарарлы калдыклар чыгарырга мөмкин, шуңа күрә калдыкларны газ белән эшкәртү системалары эффектив булырга тиеш.

Ярымүткәргеч җитештерү процесслары алга барган саен һәм җайланманың югары җитештерүчәнлегенә сорау арта барган саен, аммиакның тармактагы роле артачак. Бу аеруча югары төгәл нано масштаблы интеграль схемаларда, квант исәпләү чипларында һәм алдынгы төрү технологияләрендә дөрес. Моннан тыш, әйләнә-тирә мохит кагыйдәләре катлауланган саен, яшел җитештерү һәм аммиак өчен эшкәртү технологияләрен үстерү тармакның киләчәктә мөһим факторга әйләнәчәк.

Аммонийның ярымүткәргеч тармагында кулланулары заманча электроника үсеше өчен ныклы нигез бирә. Аның җитештерү нәтиҗәлелеген күтәрүдә, җитештерү чыгымнарын киметүдә, технологик инновацияләр йөртүдә аның роле алыштыргысыз. Технология алга киткән саен, аммиак куллану киңәячәк, ярымүткәргеч индустриясенә зуррак эффективлык һәм экологик тотрыклылык үсешенә булышачак.

Аммоний, мөһим химик реагент буларак, ярымүткәргеч җитештерүдә төп роль уйный. Нитрид пленкаларын чүпләү, допинг, чистарту / чистарту процесслары өчен бу бик мөһим. Ярымүткәргеч технологиянең алга китеше белән, аммиак кушымталары үсәчәк, технологик казанышларга зур өлеш кертә һәм ярымүткәргеч сәнәгатенең эффектив һәм экологик яктан чиста юнәлештә үсешенә булыша.