Өндірістік процестері салыстырмалы түрде дамыған жартылай өткізгіш пластина құю зауыттарының өндіріс процесінде шамамен 50 түрлі газ қажет. Газдар әдетте көлемді газдар жәнеарнайы газдар.

Микроэлектроника және жартылай өткізгіштер өнеркәсібінде газдарды қолдану Газдарды пайдалану жартылай өткізгіш процестерде әрқашан маңызды рөл атқарды, әсіресе жартылай өткізгіш процестер әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады. ULSI, TFT-LCD-ден бастап қазіргі микроэлектромеханикалық (MEMS) өнеркәсібіне дейін жартылай өткізгіш процестер өнім өндіру процестері ретінде қолданылады, соның ішінде құрғақ өңдеу, тотығу, ион имплантациясы, жұқа қабықшалы тұндыру және т.б.

Мысалы, көптеген адамдар жоңқалардың құмнан жасалғанын біледі, бірақ жоңқа өндірісінің бүкіл процесін қарастырсақ, фоторезист, жылтыратқыш сұйықтық, нысана материалы, арнайы газ және т.б. сияқты көбірек материалдар қажет. Артқы қаптама үшін әртүрлі материалдардан жасалған субстраттар, интерпозиторлар, қорғасын жақтаулар, байланыстырушы материалдар және т.б. қажет. Электрондық арнайы газдар жартылай өткізгіш өндірісінің құны бойынша кремний пластиналарынан кейінгі екінші ең үлкен материал болып табылады, одан кейін маскалар мен фоторезисттер келеді.

Газдың тазалығы компоненттердің өнімділігі мен өнім шығымына шешуші әсер етеді, ал газбен жабдықтау қауіпсіздігі қызметкерлердің денсаулығымен және зауыт жұмысының қауіпсіздігімен байланысты. Неліктен газдың тазалығы технологиялық желі мен қызметкерлерге соншалықты үлкен әсер етеді? Бұл асыра сілтеу емес, керісінше газдың өзінің қауіпті сипаттамаларымен анықталады.

Жартылай өткізгіштер өнеркәсібіндегі кең таралған газдардың жіктелуі

Кәдімгі газ

Кәдімгі газды көп көлемді газ деп те атайды: ол тазалық талабы 5N-ден төмен және өндіріс пен сату көлемі үлкен өнеркәсіптік газды білдіреді. Оны әртүрлі дайындау әдістеріне сәйкес ауаны бөлу газы және синтетикалық газ деп бөлуге болады. Сутегі (H2), азот (N2), оттегі (O2), аргон (A2) және т.б.;

Арнайы газ

Арнайы газ дегеніміз - белгілі бір кен орындарында қолданылатын және тазалығына, әртүрлілігіне және қасиеттеріне ерекше талаптары бар өнеркәсіптік газ. НегізіненSiH4, PH3, B2H6, A8H3,HCL, CF4,NH3, POCL3, SIH2CL2, SIHCL3,NH3, BCL3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,SF6... және тағы басқалар.

Спирт газдарының түрлері

Арнайы газдардың түрлері: коррозиялық, улы, тұтанғыш, жануды қолдайтын, инертті және т.б.
Жиі қолданылатын жартылай өткізгіш газдар келесідей жіктеледі:
(i) Коррозиялық/улы:HCl、BF3、WF6、HBr、SiH2Cl2、NH3、PH3、Cl2、BCl3...
(ii) Тұтанғыш: H2,CH4,SiH4、PH3,AsH3,SiH2Cl2,B2H6,CH2F2,CH3F,CO…
(iii) Жанғыш: O2, Cl2, N2O, NF3…
(iv) Инертті: N2,CF4C2F6C4F8,SF6CO2,Ne,KrОл,…

Жартылай өткізгіш чиптерді өндіру процесінде тотығу, диффузия, тұндыру, ою, инъекция, фотолитография және басқа да процестерде шамамен 50 түрлі арнайы газдар (арнайы газдар деп аталады) қолданылады, ал жалпы процесс қадамдары жүздегеннен асады. Мысалы, PH3 және AsH3 иондық имплантация процесінде фосфор және мышьяк көздері ретінде, F-негізделген CF4, CHF3, SF6 газдары және CI2, BCI3, HBr галоген газдары ою процесінде, SiH4, NH3, N2O тұндыру пленкасы процесінде, F2/Kr/Ne, Kr/Ne фотолитография процесінде кеңінен қолданылады.

Жоғарыда айтылғандардан көптеген жартылай өткізгіш газдардың адам ағзасына зиянды екенін түсінуге болады. Атап айтқанда, SiH4 сияқты кейбір газдар өздігінен тұтанады. Олар ағып жатқанда, ауадағы оттегімен қатты әрекеттесіп, жануды бастайды; ал AsH3 өте улы. Кез келген аздап ағып кету адамдардың өміріне зиян келтіруі мүмкін, сондықтан арнайы газдарды пайдалану кезінде басқару жүйесін жобалау қауіпсіздігіне қойылатын талаптар өте жоғары.

Жартылай өткізгіштер үшін жоғары тазалықтағы газдардың «үш градусқа» ие болуы қажет.

Газ тазалығы

Газдағы қоспа атмосферасының мөлшері әдетте газ тазалығының пайызы ретінде, мысалы, 99,9999% ретінде көрсетіледі. Жалпы алғанда, электрондық арнайы газдардың тазалық талабы 5N-6N-ге жетеді, сонымен қатар қоспа атмосферасының мөлшерінің ppm (миллионға шаққандағы бөлік), ppb (миллиардқа шаққандағы бөлік) және ppt (триллионға шаққандағы бөлік) көлемдік қатынасымен де көрінеді. Электрондық жартылай өткізгіш өрісі арнайы газдардың тазалығы мен сапасының тұрақтылығына ең жоғары талаптарға ие, ал электрондық арнайы газдардың тазалығы әдетте 6N-нан жоғары.

Құрғақтық

Газдағы іздік судың мөлшері немесе ылғалдылық әдетте шық нүктесімен, мысалы, атмосфералық шық нүктесі -70℃ арқылы көрсетіледі.

Тазалық

Газдағы ластаушы бөлшектердің саны, яғни бөлшектердің өлшемі мкм болатын бөлшектер, қанша бөлшектер/М3 санымен көрсетіледі. Сығылған ауа үшін ол әдетте май құрамын қоса алғанда, сөзсіз қатты қалдықтардың мг/м3 санымен көрсетіледі.