Gazy o bardzo wysokiej czystości są niezbędne w całym łańcuchu dostaw półprzewodników.W rzeczywistości dla typowej fabryki gazy o wysokiej czystości stanowią największy koszt materiałowy po samym krzemie.W obliczu globalnego niedoboru chipów branża rozwija się szybciej niż kiedykolwiek, a zapotrzebowanie na gazy o wysokiej czystości rośnie.
Najczęściej stosowanymi gazami masowymi w produkcji półprzewodników są azot, hel, wodór i argon.
Nitrogen
Azot stanowi 78% naszej atmosfery i jest niezwykle obfity.Zdarza się również, że jest chemicznie obojętny i nieprzewodzący.W rezultacie azot znalazł zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu jako opłacalny gaz obojętny.
Przemysł półprzewodników jest głównym konsumentem azotu.Oczekuje się, że nowoczesny zakład produkujący półprzewodniki będzie zużywał do 50 000 metrów sześciennych azotu na godzinę.W produkcji półprzewodników azot działa jako gaz obojętny i czyszczący ogólnego zastosowania, chroniąc wrażliwe płytki krzemowe przed reaktywnym tlenem i wilgocią z powietrza.
Hel
Hel jest gazem obojętnym.Oznacza to, że podobnie jak azot, hel jest chemicznie obojętny, ale ma również dodatkową zaletę w postaci wysokiej przewodności cieplnej.Jest to szczególnie przydatne w produkcji półprzewodników, ponieważ umożliwia wydajne odprowadzanie ciepła z wysokoenergetycznych procesów i pomaga chronić je przed uszkodzeniami termicznymi i niepożądanymi reakcjami chemicznymi.
Wodór
Wodór jest szeroko stosowany w całym procesie produkcji elektroniki, a produkcja półprzewodników nie jest wyjątkiem.Wodór wykorzystywany jest w szczególności do:
Wyżarzanie: Płytki krzemowe są zwykle podgrzewane do wysokich temperatur i powoli schładzane w celu naprawy (wyżarzania) struktury krystalicznej.Wodór służy do równomiernego przekazywania ciepła do płytki i pomaga w odbudowie struktury krystalicznej.
Epitaksja: Wodór o bardzo wysokiej czystości jest stosowany jako środek redukujący w epitaksjalnym osadzeniu materiałów półprzewodnikowych, takich jak krzem i german.
Osadzanie: Wodór można domieszkować do warstw krzemu, aby uczynić ich strukturę atomową bardziej nieuporządkowaną, pomagając zwiększyć rezystywność.
Czyszczenie plazmowe: Plazma wodorowa jest szczególnie skuteczna w usuwaniu zanieczyszczeń cyną ze źródeł światła stosowanych w litografii UV.
Argon
Argon jest kolejnym gazem szlachetnym, więc wykazuje taką samą niską reaktywność jak azot i hel.Jednak niska energia jonizacji argonu czyni go przydatnym w zastosowaniach półprzewodnikowych.Ze względu na względną łatwość jonizacji argon jest powszechnie stosowany jako główny gaz plazmowy w reakcjach trawienia i osadzania w produkcji półprzewodników.Oprócz tego argon jest również używany w laserach ekscymerowych do litografii UV.
Dlaczego czystość ma znaczenie
Zazwyczaj postęp w technologii półprzewodnikowej został osiągnięty poprzez skalowanie rozmiaru, a nowa generacja technologii półprzewodnikowej charakteryzuje się mniejszymi rozmiarami elementów.Daje to wiele korzyści: więcej tranzystorów w danej objętości, lepsze prądy, mniejsze zużycie energii i szybsze przełączanie.
Jednak wraz ze spadkiem rozmiaru krytycznego urządzenia półprzewodnikowe stają się coraz bardziej wyrafinowane.W świecie, w którym położenie poszczególnych atomów ma znaczenie, progi tolerancji błędów są bardzo wąskie.W rezultacie nowoczesne procesy półprzewodnikowe wymagają gazów procesowych o najwyższej możliwej czystości.
WOFLY to zaawansowane technologicznie przedsiębiorstwo specjalizujące się w inżynierii systemów aplikacji gazu: elektroniczny specjalny system gazowy, laboratoryjny system obiegu gazu, przemysłowy scentralizowany system zasilania gazem, system gazu luzem (ciecz), gaz o wysokiej czystości i specjalny system wtórnych rurociągów gazu procesowego, dostawa chemikaliów system, system czystej wody w celu zapewnienia pełnego zestawu usług inżynieryjnych i technicznych oraz produktów pomocniczych od doradztwa technicznego, ogólnego planowania, projektowania systemu, wyboru sprzętu, prefabrykowanych komponentów, instalacji i budowy miejsca projektu, ogólnego testowania systemu, konserwacji i innych produktów pomocniczych w sposób zintegrowany.