Ultrahochreinheitsgase sind in der Halbleiterversorgungskette wesentlich. Tatsächlich für typischen tollen, Gase von hohem Reinheitsgrad sind die größte materielle Ausgabe nach Silikon selbst. Unmittelbar nach dem globalen Chipmangel erweitert die Industrie schneller, die als immer und Nachfrage nach Gasen des hohen Reinheitsgrades sich erhöht.
Die allgemein verwendetsten Massengase in der Halbleiterherstellung sind Stickstoff, Helium, Wasserstoff und Argon.
Stickstoff
Stickstoff bildet 78% unserer Atmosphäre und ist extrem reichlich. Er geschieht auch, chemisch träge und nicht leitfähig zu sein. Infolgedessen hat Stickstoff seine Weise in einige Industrien als kosteneffektives Edelgas gefunden.
Die Halbleiterindustrie ist ein bedeutender Verbraucher des Stickstoffes. Eine moderne HalbleiterProduktionsanlage wird erwartet, um bis 50.000 Kubikmeter Stickstoff pro Stunde zu benutzen. In der Halbleiterherstellung tritt Stickstoff als ein universeller Inerting und das Bereinigungsgas auf und schützt empfindliche Siliziumscheiben vor reagierendem Sauerstoff und Feuchtigkeit in der Luft.
Helium
Helium ist ein Edelgas. Dies heißt, dass, wie Stickstoff, Helium chemisch träge ist - aber es hat auch den zusätzlichen Vorteil der hohen Wärmeleitfähigkeit. Dieses ist in der Halbleiterherstellung besonders nützlich und lässt sie Hitze weg von energiereichen Prozessen leistungsfähig leiten und helfen, sie vor thermischem Schaden und unerwünschten chemischen Reaktionen zu schützen.
Wasserstoff
Wasserstoff wird weitgehend während des ElektronikHerstellungsverfahrens benutzt, und Halbleiterproduktion ist keine Ausnahme. Insbesondere wird Wasserstoff für benutzt:
Ausglühen: Siliziumscheiben werden gewöhnlich zu den hohen Temperaturen erhitzt und abkühlten langsam, um (tempern) die Kristallstruktur zu reparieren. Wasserstoff wird, um Hitze auf die Oblate gleichmäßig zu übertragen benutzt und im Wiederaufbau der Kristallstruktur zu unterstützen.
Epitaxie: Ultrahochreinheitswasserstoff wird als Reduktionsmittel in der Epitaxial- Absetzung von Halbleitermaterialien wie Silikon und Germanium benutzt.
Absetzung: Wasserstoff kann in Silikonfilme lackiert werden, um ihre Atomstruktur zerrütteter zu machen und helfen, Widerstandskraft zu erhöhen.
Plasma-Reinigung: Wasserstoffplasma ist besonders effektiv, wenn es Zinnverschmutzung von den Lichtquellen entfernt, die in der UVlithographie verwendet werden.
Argon
Argon ist ein anderes Edelgas, also weist es die gleiche niedrige Reaktivität wie Stickstoff und Helium auf. Jedoch macht niedrige Ionisierungsenergie des Argons es nützlich in den Halbleiteranwendungen. Wegen seiner relativen Leichtigkeit der Ionisierung, ist Argon als das Primärplasmagas für Ätzung und Absetzungsreaktionen in der Halbleiterherstellung allgemein verwendet. Zusätzlich zu diesem wird Argon auch in den Excimerlasern für UVlithographie benutzt.
Warum Reinheitsangelegenheiten
Gewöhnlich sind Fortschritte in der Halbleitertechnik durch Größenskalierung erzielt worden, und die neue Generation der Halbleitertechnik wird durch kleinere Kenngrößen gekennzeichnet. Dieses erbringt mehrfachen Nutzen: mehr Transistoren in einem gegebenen Volumen, in verbesserten Strom, unteren in einer Leistungsaufnahme und in einer schnelleren Schaltung.
Jedoch als die Abnahmen der kritischen Größe, werden Halbleiterbauelemente in zunehmendem Maße hoch entwickelt. In einer Welt, in der die Position von einzelnen Atomangelegenheiten, Fehlertoleranzschwellen sehr fest sind. Infolgedessen erfordern moderne Halbleiterprozesse Prozessgase mit der höchstmöglichen Reinheit.
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