Ohun elo Amonia ni Ile-iṣẹ Semikondokito

Amonia (NH₃), gẹgẹbi reagent kemikali pataki, ni awọn ohun elo ibigbogbo kọja ọpọlọpọ awọn aaye ile-iṣẹ, pẹlu ipa rẹ jẹ pataki pataki ni iṣelọpọ semikondokito. Amonia ṣe ipa pataki ni awọn ipele pupọ ti iṣelọpọ semikondokito, pẹlu ifisilẹ ti nitrides, gbin ion ati doping, mimọ, ati awọn ilana etching. Nkan yii yoo ṣawari sinu awọn ohun elo ti amonia ni ile-iṣẹ semikondokito, ṣe itupalẹ ipa pataki rẹ ni imudara iṣẹ ẹrọ, idinku awọn idiyele, ati isọdọtun ile-iṣẹ awakọ, lakoko ti o n jiroro awọn italaya ti o dojukọ ati awọn aṣa idagbasoke iwaju.

1. Awọn ohun-ini ipilẹ ati Ihuwasi Kemikali ti Amonia

Amonia jẹ agbopọ ti a ṣe ti nitrogen ati hydrogen, ti a mọ fun alkalinity ti o lagbara ati pe a rii ni igbagbogbo ni iṣelọpọ ajile nitrogen ile-iṣẹ. Amonia wa bi gaasi ni iwọn otutu yara ṣugbọn o le jẹ liquefied ni awọn iwọn otutu kekere, ti o jẹ ki o jẹ orisun gaasi ti o ga julọ. Ninu ile-iṣẹ semikondokito, awọn ohun-ini kemikali ti amonia jẹ ki o jẹ paati pataki ti ọpọlọpọ awọn ilana to ṣe pataki, ni pataki ni ifisilẹ eeru kẹmika (CVD), gbin ion, ati awọn iṣẹ mimọ / etching.

Awọn ohun elo amonia le fesi pẹlu ọpọlọpọ awọn irin, silikoni, ati awọn ohun elo miiran lati ṣe awọn nitrides tabi lati dope wọn. Awọn aati wọnyi kii ṣe iranlọwọ nikan ni ṣiṣẹda awọn ohun elo fiimu tinrin ti o fẹ ṣugbọn tun mu itanna, igbona, ati awọn ohun-ini ẹrọ ti awọn ohun elo dara, nitorinaa ilọsiwaju imọ-ẹrọ semikondokito.

2. Awọn ohun elo ti Amonia ni Semiconductor Manufacturing

Amonia ṣe ipa pataki ni iṣelọpọ semikondokito, ni pataki ni awọn agbegbe atẹle:

2.1 Ifipamo ti Nitride Tinrin Films

Ninu iṣelọpọ semikondokito ode oni, awọn fiimu tinrin nitride, gẹgẹ bi ohun alumọni nitride (Si₃N₄), nitride aluminiomu (AlN), ati titanium nitride (TiN), ni lilo pupọ bi awọn fẹlẹfẹlẹ aabo, awọn fẹlẹfẹlẹ ipinya itanna, tabi awọn ohun elo adaṣe. Lakoko ifisilẹ ti awọn fiimu nitride wọnyi, amonia ṣiṣẹ bi orisun nitrogen pataki kan.

Isọdi eefin ti kemikali (CVD) jẹ ọkan ninu awọn ọna ti o wọpọ julọ fun fifisilẹ fiimu nitride.Amoniafesi pẹlu awọn gaasi bii silane (SiH₄) ni awọn iwọn otutu giga lati decompose ati ṣe awọn fiimu nitride silikoni. Idahun naa jẹ bi atẹle:

3SiH4 + 4NH3 → Si3N4 + 12H2

Ilana yii ṣe abajade ni dida Layer nitride silikoni aṣọ kan lori dada wafer ohun alumọni. Amonia n pese orisun nitrogen iduroṣinṣin ati ki o jẹ ki iṣakoso deede ti iṣesi pẹlu awọn orisun gaasi miiran labẹ awọn ipo kan pato, nitorinaa iṣakoso didara, sisanra, ati isokan fiimu naa.

Awọn fiimu Nitride ni iduroṣinṣin igbona to dara julọ, idabobo itanna, ati resistance ifoyina, ṣiṣe wọn ni pataki pupọ ni iṣelọpọ semikondokito. Wọn ti wa ni lilo pupọ ni awọn iyika iṣọpọ (ICs) bi awọn ipele idabobo, awọn ipele ipinya elekitirodu, ati awọn ferese opiti ni awọn ẹrọ optoelectronic.

2.2 Ion Gbigbe ati Doping

Amoniatun ṣe ipa pataki ninu ilana doping ti awọn ohun elo semikondokito. Doping jẹ ilana pataki ti a lo lati ṣakoso adaṣe itanna ti awọn ohun elo ni iṣelọpọ ti awọn ẹrọ semikondokito. Amonia, gẹgẹbi orisun nitrogen ti o munadoko, ni igbagbogbo lo ni apapo pẹlu awọn gaasi miiran (bii phosphine PH₃ ati diborane B₂H₆) lati gbin nitrogen sinu awọn ohun elo bi silikoni ati gallium arsenide (GaAs) nipasẹ ion gbin.

Fun apẹẹrẹ, nitrogen doping le ṣatunṣe awọn ohun-ini itanna ti ohun alumọni lati ṣẹda N-type tabi P-type semiconductors. Lakoko awọn ilana doping nitrogen ti o munadoko, amonia n pese orisun nitrogen mimọ-giga, ni idaniloju iṣakoso kongẹ lori awọn ifọkansi doping. Eyi ṣe pataki fun miniaturization ati iṣelọpọ awọn ẹrọ iṣẹ ṣiṣe giga ni isọpọ-nla pupọ (VLSI).

2.3 Ninu ati etching

Ninu ati awọn ilana etching jẹ bọtini lati rii daju didara dada ti awọn ẹrọ ni iṣelọpọ semikondokito. Amonia jẹ lilo pupọ ni awọn ilana wọnyi, paapaa ni pilasima etching ati mimọ kemikali.

Ni pilasima etching, amonia le ni idapo pelu awọn gaasi miiran (gẹgẹbi chlorine, Cl₂) lati ṣe iranlọwọ lati yọkuro awọn contaminants Organic, awọn Layer oxide, ati awọn aimọ irin lati oju wafer. Fun apẹẹrẹ, amonia ṣe atunṣe pẹlu atẹgun lati ṣe ina awọn eya atẹgun ti n ṣiṣẹ (gẹgẹbi O₃ ati O₂), eyiti o yọkuro awọn oxides oju-aye daradara ati rii daju iduroṣinṣin ni awọn ilana ti o tẹle.

Ni afikun, amonia le ṣe bi epo ni awọn ilana mimọ, ṣe iranlọwọ lati yọ awọn iṣẹku wa kakiri ti o ṣẹda nitori awọn aati kemikali tabi awọn aiṣedeede ilana, nitorinaa mimu mimọ mimọ ti wafer naa.

3. Awọn anfani ti Amonia ni Ile-iṣẹ Semikondokito

Amonia nfunni ni ọpọlọpọ awọn anfani ni iṣelọpọ semikondokito, pataki ni awọn agbegbe wọnyi:

3.1 Imudara Nitrogen Orisun

Amonia jẹ daradara ati orisun nitrogen mimọ ti o pese ipese iduroṣinṣin ati kongẹ ti awọn ọta nitrogen fun fifisilẹ awọn fiimu nitride ati awọn ilana doping. Eyi ṣe pataki fun iṣelọpọ ti micro- ati awọn ẹrọ iwọn nano ni iṣelọpọ semikondokito. Ni ọpọlọpọ igba, amonia jẹ ifaseyin ati iṣakoso ju awọn gaasi orisun nitrogen miiran (gẹgẹbi gaasi nitrogen tabi nitrogen oxides).

3.2 O tayọ Iṣakoso ilana

Ifaseyin ti amonia ngbanilaaye lati ṣakoso ni deede awọn oṣuwọn ifaseyin ati sisanra fiimu ni ọpọlọpọ awọn ilana eka. Nipa ṣiṣatunṣe iwọn sisan ti amonia, iwọn otutu, ati akoko ifaseyin, o ṣee ṣe lati ṣakoso ni deede sisanra, isokan, ati awọn abuda igbekalẹ ti awọn fiimu, nitorinaa iṣapeye iṣẹ ti awọn ẹrọ naa.

3.3 Iye owo-ṣiṣe ati Ọrẹ Ayika

Ti a ṣe afiwe si awọn gaasi orisun nitrogen miiran, amonia jẹ kekere ni idiyele ati pe o ni ṣiṣe lilo nitrogen giga, ti o jẹ ki o ni anfani pupọ ni iṣelọpọ semikondokito iwọn nla. Pẹlupẹlu, atunlo amonia ati awọn imọ-ẹrọ ilotunlo ti di ilọsiwaju diẹ sii, ti n ṣe idasi si ọrẹ ayika rẹ.

4. Ailewu ati Awọn italaya Ayika

Pelu ipa pataki rẹ ni iṣelọpọ semikondokito, amonia ṣafihan awọn eewu ti o pọju. Ni iwọn otutu yara, amonia jẹ gaasi, ati ninu fọọmu omi rẹ, o jẹ ibajẹ pupọ ati majele, ti o nilo awọn ọna aabo to muna lakoko lilo.

1. Ibi ipamọ ati Gbigbe: Amonia gbọdọ wa ni ipamọ ni awọn iwọn otutu kekere ati awọn titẹ giga, lilo awọn apoti pataki ati awọn opo gigun ti epo lati dena awọn n jo.
2. Aabo IṣiṣẹAwọn oniṣẹ ninu awọn laini iṣelọpọ semikondokito nilo lati wọ ohun elo aabo, gẹgẹbi awọn goggles, awọn ibọwọ, ati awọn iboju iparada, lati ṣe idiwọ ifihan amonia si ara eniyan.
3. Itọju Gas Egbin: Lilo amonia le gbe awọn gaasi egbin ti o ni ipalara, nitorina awọn ọna ṣiṣe itọju gaasi egbin daradara gbọdọ wa ni aaye lati rii daju pe awọn itujade ni ibamu pẹlu awọn iṣedede ayika.

Bii awọn ilana iṣelọpọ semikondokito tẹsiwaju lati ni ilọsiwaju ati ibeere fun iṣẹ ṣiṣe ẹrọ ti o ga julọ, ipa amonia ninu ile-iṣẹ yoo tẹsiwaju lati dagba. Eyi jẹ otitọ paapaa ni awọn iyika iṣọpọ nano-ipewọn-giga, awọn eerun iširo kuatomu, ati awọn imọ-ẹrọ iṣakojọpọ ilọsiwaju. Ni afikun, bi awọn ilana ayika ṣe di lile, idagbasoke ti iṣelọpọ alawọ ewe ati awọn imọ-ẹrọ atunlo fun amonia yoo di ifosiwewe to ṣe pataki ni ọjọ iwaju ile-iṣẹ naa.

Awọn ohun elo Amonia ni ile-iṣẹ semikondokito pese ipilẹ to lagbara fun idagbasoke awọn ẹrọ itanna ode oni. Ipa rẹ ni imudarasi iṣelọpọ iṣelọpọ, idinku awọn idiyele iṣelọpọ, ati imudara imọ-ẹrọ awakọ jẹ ko ṣe pataki. Bi imọ-ẹrọ ti nlọsiwaju, ohun elo amonia yoo tẹsiwaju lati faagun, ṣe iranlọwọ fun ile-iṣẹ semikondokito lati dagbasoke si ṣiṣe ti o tobi julọ ati iduroṣinṣin ayika.

Amonia, gẹgẹbi reagent kemikali pataki, ṣe ipa pataki ni iṣelọpọ semikondokito. O ṣe pataki fun fifisilẹ ti awọn fiimu nitride, doping, ati awọn ilana mimọ/etching. Pẹlu ilọsiwaju ilọsiwaju ti imọ-ẹrọ semikondokito, awọn ohun elo amonia ti ṣeto lati dagba, ṣiṣe awọn ilowosi pataki si awọn ilọsiwaju imọ-ẹrọ ati iranlọwọ ile-iṣẹ semikondokito lati dagbasoke ni imunadoko diẹ sii ati itọsọna ore ayika.