الغازات عالية النقاء ضرورية في جميع أنحاء سلسلة توريد أشباه الموصلات.في الواقع ، تعتبر الغازات عالية النقاء هي أكبر تكلفة مادية بعد السيليكون نفسه ، بالنسبة إلى صناعة الفابون النموذجية.في أعقاب النقص العالمي في الرقائق ، تتوسع الصناعة بشكل أسرع من أي وقت مضى - ويتزايد الطلب على الغازات عالية النقاء.
الغازات السائبة الأكثر استخدامًا في تصنيع أشباه الموصلات هي النيتروجين والهيليوم والهيدروجين والأرجون.
نالايتروجين
يشكل النيتروجين 78٪ من غلافنا الجوي وهو متوفر للغاية.يحدث أيضًا أنه خامل كيميائيًا وغير موصل.نتيجة لذلك ، وجد النيتروجين طريقه إلى عدد من الصناعات باعتباره غازًا خاملًا فعالًا من حيث التكلفة.
صناعة أشباه الموصلات هي مستهلك رئيسي للنيتروجين.من المتوقع أن يستخدم مصنع حديث لأشباه الموصلات ما يصل إلى 50000 متر مكعب من النيتروجين في الساعة.في صناعة أشباه الموصلات ، يعمل النيتروجين كغرض عام يخمد الغاز ويطهره ، ويحمي رقاقات السيليكون الحساسة من الأكسجين التفاعلي والرطوبة في الهواء.
الهيليوم
الهليوم غاز خامل.هذا يعني أن الهيليوم ، مثل النيتروجين ، خامل كيميائيًا - ولكنه يتمتع أيضًا بميزة إضافية تتمثل في التوصيل الحراري العالي.هذا مفيد بشكل خاص في تصنيع أشباه الموصلات ، مما يسمح لها بنقل الحرارة بكفاءة بعيدًا عن العمليات عالية الطاقة والمساعدة في حمايتها من التلف الحراري والتفاعلات الكيميائية غير المرغوب فيها.
هيدروجين
يستخدم الهيدروجين على نطاق واسع في جميع أنحاء عملية تصنيع الإلكترونيات ، وإنتاج أشباه الموصلات ليس استثناءً.على وجه الخصوص ، يستخدم الهيدروجين في:
التلدين: عادة ما يتم تسخين رقائق السيليكون إلى درجات حرارة عالية وتبريدها ببطء لإصلاح (تصلب) الهيكل البلوري.يستخدم الهيدروجين لنقل الحرارة بالتساوي إلى الرقاقة وللمساعدة في إعادة بناء الهيكل البلوري.
Epitaxy: يستخدم الهيدروجين عالي النقاء كعامل مختزل في الترسيب فوق المحور لمواد أشباه الموصلات مثل السيليكون والجرمانيوم.
الترسيب: يمكن إضافة الهيدروجين إلى أغشية السيليكون لجعل تركيبها الذري أكثر اضطرابًا ، مما يساعد على زيادة المقاومة.
تنظيف البلازما: بلازما الهيدروجين فعالة بشكل خاص في إزالة تلوث القصدير من مصادر الضوء المستخدمة في الطباعة الحجرية فوق البنفسجية.
أرجون
الأرجون هو غاز نبيل آخر ، لذلك فهو يظهر نفس التفاعل المنخفض مثل النيتروجين والهيليوم.ومع ذلك ، فإن طاقة التأين المنخفضة للأرجون تجعلها مفيدة في تطبيقات أشباه الموصلات.نظرًا لسهولة التأين النسبية ، يستخدم الأرجون بشكل شائع باعتباره غاز البلازما الأساسي لتفاعلات الحفر والترسيب في تصنيع أشباه الموصلات.بالإضافة إلى ذلك ، يستخدم الأرجون أيضًا في ليزر الإكسيمر للطباعة الحجرية فوق البنفسجية.
لماذا النقاء مهم
عادة ، تم تحقيق التقدم في تكنولوجيا أشباه الموصلات من خلال قياس الحجم ، ويتميز الجيل الجديد من تقنية أشباه الموصلات بأحجام ميزات أصغر.ينتج عن هذا فوائد متعددة: المزيد من الترانزستورات في حجم معين ، وتيارات محسنة ، واستهلاك أقل للطاقة ، وتحويل أسرع.
ومع ذلك ، مع انخفاض الحجم الحرج ، تصبح أجهزة أشباه الموصلات أكثر تعقيدًا.في عالم يكون فيه موضع الذرات الفردية مهمًا ، تكون عتبات التسامح مع الخطأ ضيقة جدًا.نتيجة لذلك ، تتطلب عمليات أشباه الموصلات الحديثة غازات معالجة بأعلى درجة نقاء ممكنة.
WOFLY هي مؤسسة ذات تقنية عالية متخصصة في هندسة أنظمة تطبيق الغاز: نظام الغاز الإلكتروني الخاص ، ونظام دائرة الغاز في المختبر ، ونظام إمداد الغاز المركزي الصناعي ، ونظام الغاز (السائل) السائب ، والغاز عالي النقاء ونظام الأنابيب الثانوية للغازات الخاصة ، والتسليم الكيميائي نظام المياه النقية لتوفير مجموعة كاملة من الخدمات الهندسية والفنية والمنتجات المساعدة من الاستشارات الفنية والتخطيط الشامل وتصميم النظام واختيار المعدات والمكونات الجاهزة وتركيب وبناء موقع المشروع واختبار النظام الشامل ، الصيانة والمنتجات الداعمة الأخرى بطريقة متكاملة.