Nispeten gelişmiş üretim süreçlerine sahip yarı iletken gofret dökümhanelerinin üretim sürecinde yaklaşık 50 farklı gaz türüne ihtiyaç duyulmaktadır. Gazlar genellikle dökme gazlar veözel gazlar.

Gazların mikroelektronik ve yarı iletken endüstrilerinde kullanımı Gazların kullanımı, yarı iletken proseslerinde her zaman önemli bir rol oynamıştır; özellikle yarı iletken prosesleri çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. ULSI, TFT-LCD'den günümüz mikro-elektromekanik (MEMS) endüstrisine kadar, yarı iletken prosesleri kuru aşındırma, oksidasyon, iyon aşındırma, ince film biriktirme vb. dahil olmak üzere ürün üretim süreçlerinde kullanılmaktadır.

Örneğin, birçok kişi çiplerin kumdan yapıldığını bilir, ancak çip üretim sürecinin tamamına bakıldığında, fotorezist, parlatma sıvısı, hedef malzeme, özel gaz vb. gibi daha fazla malzemeye ihtiyaç duyulur. Arka uç paketleme de çeşitli malzemelerden alt tabakalar, ara parçalar, kurşun çerçeveler, bağlayıcı malzemeler vb. gerektirir. Elektronik özel gazlar, silikon gofretlerden sonra yarı iletken üretim maliyetlerindeki en büyük ikinci malzemedir; bunu maskeler ve fotorezistler takip eder.

Gaz saflığı, bileşen performansı ve ürün verimi üzerinde belirleyici bir etkiye sahiptir ve gaz tedarikinin güvenliği, personel sağlığı ve fabrika operasyonlarının güvenliğiyle ilişkilidir. Gaz saflığının proses hattı ve personel üzerinde neden bu kadar büyük bir etkisi var? Bu bir abartma değil, gazın kendi tehlikeli özelliklerinden kaynaklanmaktadır.

Yarı iletken endüstrisinde yaygın gazların sınıflandırılması

Sıradan Gaz

Sıradan gaz, dökme gaz olarak da adlandırılır: Saflık gereksinimi 5N'den düşük ve büyük üretim ve satış hacmine sahip endüstriyel gazı ifade eder. Farklı hazırlama yöntemlerine göre hava ayırma gazı ve sentetik gaz olarak ikiye ayrılır. Hidrojen (H2), azot (N2), oksijen (O2), argon (A2) vb.;

Özel Gaz

Özel gaz, belirli alanlarda kullanılan ve saflık, çeşitlilik ve özellikler açısından özel gereksinimleri olan endüstriyel gazı ifade eder.SiH4, PH3, B2H6, A8H3,HCL, CF4,NH3, POCL3, SIH2CL2, SIHCL3,NH3, BCL3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,SF6… ve benzeri.

Baharat Gazlarının Çeşitleri

Özel gaz çeşitleri: aşındırıcı, zehirli, yanıcı, yanmayı destekleyici, inert vb.
Yaygın olarak kullanılan yarı iletken gazlar aşağıdaki gibi sınıflandırılır:
(i) Aşındırıcı/toksik:HCl、BF3、 WF6、HBr、SiH2Cl2、NH3、 PH3、Cl2、BCl3…
(ii) Yanıcı: H2、CH4、SiH4、PH3、AsH3、SiH2Cl2、B2H6、CH2F2、CH3F、CO…
(iii) Yanıcı: O2、Cl2、N2O、NF3…
(iv) Eylemsiz: N2、CF4、C2F6、C4F8、SF6、CO2、Ne、Kr,O…

Yarı iletken çip üretim sürecinde, oksidasyon, difüzyon, biriktirme, aşındırma, enjeksiyon, fotolitografi ve diğer işlemlerde yaklaşık 50 farklı türde özel gaz (özel gazlar olarak adlandırılır) kullanılır ve toplam işlem adımları yüzlerceyi aşar. Örneğin, iyon aşılama işleminde fosfor ve arsenik kaynağı olarak PH3 ve AsH3, aşındırma işleminde F bazlı gazlar CF4, CHF3, SF6 ve halojen gazlar CI2, BCI3, HBr, biriktirme filmi işleminde SiH4, NH3, N2O ve fotolitografi işleminde F2/Kr/Ne, Kr/Ne kullanılır.

Yukarıdaki hususlardan, birçok yarı iletken gazın insan vücudu için zararlı olduğu anlaşılmaktadır. Özellikle SiH4 gibi bazı gazlar kendiliğinden tutuşabilir. Sızdıkları sürece havadaki oksijenle şiddetli reaksiyona girerek yanmaya başlarlar; AsH3 ise oldukça zehirlidir. En ufak bir sızıntı bile insan hayatına zarar verebileceğinden, özel gazların kullanımı için kontrol sistemi tasarımının güvenlik gereklilikleri özellikle yüksektir.

Yarı iletkenlerin "üç derece" saflıkta olması için yüksek saflıkta gazlara ihtiyacı vardır

Gaz saflığı

Gazdaki safsızlık atmosferi içeriği genellikle gaz saflığının yüzdesi olarak, örneğin %99,9999 olarak ifade edilir. Genel olarak, elektronik özel gazlar için saflık gereksinimi 5N-6N'ye ulaşır ve ayrıca safsızlık atmosferi içeriğinin hacim oranı (ppm (milyonda parça), ppb (milyarda parça) ve ppt (trilyonda parça)) ile ifade edilir. Elektronik yarı iletken alanı, özel gazların saflığı ve kalite kararlılığı konusunda en yüksek gereksinimleri karşılar ve elektronik özel gazların saflığı genellikle 6N'den fazladır.

Kuruluk

Gazdaki eser miktardaki su veya ıslaklık genellikle çiğ noktası olarak ifade edilir, örneğin atmosferik çiğ noktası -70℃ gibi.

Temizlik

Gazdaki kirletici partikül sayısı, partikül boyutu µm olan partikül sayısı olarak ifade edilir. Basınçlı hava için, genellikle yağ içeriği de dahil olmak üzere, kaçınılmaz katı kalıntı miktarı mg/m3 olarak ifade edilir.