Համեմատաբար զարգացած արտադրական գործընթացներով կիսահաղորդչային վաֆլի ձուլարանների արտադրության գործընթացում անհրաժեշտ է մոտ 50 տարբեր տեսակի գազ: Գազերը հիմնականում բաժանվում են զանգվածային գազերի ևհատուկ գազեր.

Գազերի կիրառումը միկրոէլեկտրոնիկայի և կիսահաղորդչային արդյունաբերության մեջ Գազերի օգտագործումը միշտ էլ կարևոր դեր է խաղացել կիսահաղորդչային գործընթացներում, հատկապես կիսահաղորդչային գործընթացները լայնորեն կիրառվում են տարբեր ոլորտներում: ULSI-ից, TFT-LCD-ից մինչև ներկայիս միկրոէլեկտրամեխանիկական (MEMS) արդյունաբերությունը, կիսահաղորդչային գործընթացները օգտագործվում են որպես արտադրանքի արտադրության գործընթացներ, ներառյալ չոր փորագրումը, օքսիդացումը, իոնների իմպլանտացիան, բարակ թաղանթի նստեցումը և այլն:

Օրինակ, շատերը գիտեն, որ չիպսերը պատրաստված են ավազից, սակայն չիպերի արտադրության ողջ գործընթացին նայելով՝ անհրաժեշտ են ավելի շատ նյութեր, ինչպիսիք են ֆոտոդիմացկուն, փայլեցնող հեղուկը, թիրախային նյութը, հատուկ գազը և այլն։ Հետևի փաթեթավորման համար անհրաժեշտ են նաև տարբեր նյութերի ենթաշերտեր, ինտերպոզերներ, կապարի շրջանակներ, կապող նյութեր և այլն: Էլեկտրոնային հատուկ գազերը կիսահաղորդիչների արտադրության ծախսերում երկրորդն են սիլիկոնային վաֆլիներից հետո, որին հաջորդում են դիմակներն ու ֆոտոռեզիստները:

Գազի մաքրությունը որոշիչ ազդեցություն ունի բաղադրիչի աշխատանքի և արտադրանքի եկամտաբերության վրա, իսկ գազի մատակարարման անվտանգությունը կապված է անձնակազմի առողջության և գործարանի շահագործման անվտանգության հետ: Ինչո՞ւ է գազի մաքրությունն այդքան մեծ ազդեցություն թողնում տեխնոլոգիական գծի և անձնակազմի վրա: Սա չափազանցություն չէ, այլ որոշվում է հենց գազի վտանգավոր հատկանիշներով:

Ընդհանուր գազերի դասակարգումը կիսահաղորդչային արդյունաբերության մեջ

Սովորական գազ

Սովորական գազը կոչվում է նաև սորուն գազ. այն վերաբերում է 5N-ից ցածր մաքրության պահանջով և արտադրության և վաճառքի մեծ ծավալով արդյունաբերական գազին: Այն կարելի է բաժանել օդի բաժանման գազի և սինթետիկ գազի՝ ըստ պատրաստման տարբեր եղանակների։ ջրածին (H2), ազոտ (N2), թթվածին (O2), արգոն (A2) և այլն;

Մասնագիտացված գազ

Մասնագիտացված գազը վերաբերում է արդյունաբերական գազին, որն օգտագործվում է որոշակի ոլորտներում և ունի մաքրության, բազմազանության և հատկությունների հատուկ պահանջներ: ՀիմնականումSiH4, PH3, B2H6, A8H3,HCL, CF4,NH3, POCL3, SIH2CL2, SIHCL3,NH3, BCL3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,SF6… և այլն:

Spicial գազերի տեսակները

Հատուկ գազերի տեսակները՝ քայքայիչ, թունավոր, դյուրավառ, այրվող, իներտ և այլն։
Սովորաբար օգտագործվող կիսահաղորդչային գազերը դասակարգվում են հետևյալ կերպ.
(i) քայքայիչ/թունավոր.HCl、BF3, WF6, HBr, SiH2Cl2, NH3, PH3, Cl2,BCl3…
(ii) Դյուրավառ՝ H2,CH4,SiH4«PH3», «AsH3», «SiH2Cl2», «B2H6», «CH2F2», «CH3F», «CO…
(iii) Այրվող՝ O2, Cl2, N2O, NF3…
(iv) Իներտ՝ N2,CF4、C2F6、C4F8,SF6、CO2、Ne,Kr、Նա…

Կիսահաղորդչային չիպերի արտադրության գործընթացում մոտ 50 տարբեր տեսակի հատուկ գազեր (նշվում են որպես հատուկ գազեր) օգտագործվում են օքսիդացման, դիֆուզիայի, նստեցման, փորագրման, ներարկման, ֆոտոլիտոգրաֆիայի և այլ գործընթացներում, իսկ գործընթացի ընդհանուր փուլերը գերազանցում են հարյուրը: Օրինակ, PH3-ը և AsH3-ն օգտագործվում են որպես ֆոսֆորի և մկնդեղի աղբյուրներ իոնների իմպլանտացիայի գործընթացում, F-ի վրա հիմնված գազերը CF4, CHF3, SF6 և հալոգեն գազերը CI2, BCI3, HBr սովորաբար օգտագործվում են փորագրման գործընթացում, SiH4, NH3, N2O-ում: նստվածքային ֆիլմի պրոցեսը, F2/Kr/Ne, Kr/Ne ֆոտոլիտոգրաֆիայի գործընթացում:

Վերոնշյալ կողմերից մենք կարող ենք հասկանալ, որ շատ կիսահաղորդչային գազեր վնասակար են մարդու մարմնի համար: Մասնավորապես, գազերի մի մասը, օրինակ՝ SiH4-ը, ինքնաբռնկվում են։ Քանի դեռ դրանք արտահոսում են, նրանք բուռն արձագանքելու են օդի թթվածնի հետ և կսկսեն այրվել; իսկ AsH3-ը շատ թունավոր է: Ցանկացած աննշան արտահոսք կարող է վնաս պատճառել մարդկանց կյանքին, ուստի հատկապես բարձր են հատուկ գազերի օգտագործման կառավարման համակարգի նախագծման անվտանգության պահանջները:

Կիսահաղորդիչները պահանջում են, որ բարձր մաքրության գազերը ունենան «երեք աստիճան»

Գազի մաքրություն

Գազում մթնոլորտի կեղտոտության պարունակությունը սովորաբար արտահայտվում է որպես գազի մաքրության տոկոս, օրինակ՝ 99,9999%: Ընդհանուր առմամբ, էլեկտրոնային հատուկ գազերի մաքրության պահանջը հասնում է 5N-6N-ի և արտահայտվում է նաև մթնոլորտի կեղտոտ պարունակության ծավալային հարաբերակցությամբ ppm (մաս մեկ միլիոնում), ppb (մս մեկ միլիարդում) և ppt (մաս մեկ տրիլիոն): Էլեկտրոնային կիսահաղորդչային դաշտն ունի հատուկ գազերի մաքրության և որակի կայունության ամենաբարձր պահանջները, իսկ էլեկտրոնային հատուկ գազերի մաքրությունը հիմնականում ավելի մեծ է, քան 6N:

Չորություն

Գազի մեջ ջրի հետքի պարունակությունը կամ խոնավությունը սովորաբար արտահայտվում է ցողի կետով, օրինակ՝ մթնոլորտային ցողի կետով -70℃:

Մաքրություն

Գազում աղտոտող մասնիկների թիվը՝ մկմ մասնիկի չափս ունեցող մասնիկները, արտահայտվում է քանի մասնիկով/M3: Սեղմված օդի համար այն սովորաբար արտահայտվում է մգ/մ3 անխուսափելի պինդ մնացորդներով, որը ներառում է յուղի պարունակությունը։