तुलनात्मक रूपमा उन्नत उत्पादन प्रक्रियाहरू भएका अर्धचालक वेफर फाउन्ड्रीहरूको निर्माण प्रक्रियामा, लगभग ५० विभिन्न प्रकारका ग्यासहरू आवश्यक पर्दछ। ग्यासहरूलाई सामान्यतया थोक ग्यासहरूमा विभाजित गरिन्छ रविशेष ग्याँसहरू.

माइक्रोइलेक्ट्रोनिक्स र अर्धचालक उद्योगहरूमा ग्यासहरूको प्रयोग अर्धचालक प्रक्रियाहरूमा ग्यासहरूको प्रयोगले सधैं महत्त्वपूर्ण भूमिका खेलेको छ, विशेष गरी अर्धचालक प्रक्रियाहरू विभिन्न उद्योगहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। ULSI, TFT-LCD देखि हालको माइक्रो-इलेक्ट्रोमेकानिकल (MEMS) उद्योग सम्म, अर्धचालक प्रक्रियाहरू उत्पादन निर्माण प्रक्रियाहरूको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, जसमा ड्राई एचिंग, अक्सिडेशन, आयन इम्प्लान्टेसन, पातलो फिल्म निक्षेपण, आदि समावेश छन्।

उदाहरणका लागि, धेरै मानिसहरूलाई थाहा छ कि चिप्स बालुवाबाट बनेका हुन्छन्, तर चिप निर्माणको सम्पूर्ण प्रक्रियालाई हेर्दा, फोटोरेसिस्ट, पालिसिङ लिक्विड, टार्गेट मटेरियल, विशेष ग्यास, आदि जस्ता थप सामग्रीहरू आवश्यक पर्दछन्। ब्याक-एन्ड प्याकेजिङलाई विभिन्न सामग्रीहरूको सब्सट्रेट, इन्टरपोजर, लिड फ्रेम, बन्डिङ मटेरियल आदि पनि आवश्यक पर्दछ। सिलिकन वेफर पछि अर्धचालक उत्पादन लागतमा इलेक्ट्रोनिक विशेष ग्यासहरू दोस्रो ठूलो सामग्री हुन्, त्यसपछि मास्क र फोटोरेसिस्टहरू आउँछन्।

ग्यासको शुद्धताले कम्पोनेन्टको कार्यसम्पादन र उत्पादन उत्पादनमा निर्णायक प्रभाव पार्छ, र ग्यास आपूर्तिको सुरक्षा कर्मचारीहरूको स्वास्थ्य र कारखाना सञ्चालनको सुरक्षासँग सम्बन्धित छ। ग्यासको शुद्धताले प्रक्रिया लाइन र कर्मचारीहरूमा किन यति ठूलो प्रभाव पार्छ? यो अतिशयोक्ति होइन, तर ग्यासको खतरनाक विशेषताहरूले नै निर्धारण गर्छ।

अर्धचालक उद्योगमा सामान्य ग्याँसहरूको वर्गीकरण

साधारण ग्यास

साधारण ग्यासलाई थोक ग्यास पनि भनिन्छ: यसले ५N भन्दा कम शुद्धता आवश्यकता र ठूलो उत्पादन र बिक्री मात्रा भएको औद्योगिक ग्यासलाई जनाउँछ। यसलाई विभिन्न तयारी विधिहरू अनुसार हावा विभाजन ग्यास र सिंथेटिक ग्यासमा विभाजन गर्न सकिन्छ। हाइड्रोजन (H2), नाइट्रोजन (N2), अक्सिजन (O2), आर्गन (A2), आदि;

विशेष ग्यास

विशेष ग्यासले औद्योगिक ग्यासलाई जनाउँछ जुन विशिष्ट क्षेत्रहरूमा प्रयोग गरिन्छ र शुद्धता, विविधता र गुणहरूको लागि विशेष आवश्यकताहरू हुन्छन्। मुख्यतयाSiH4 ले, PH3, B2H6, A8H3,एचसीएल, CF4,NH3 को बारेमा, POCL3, SIH2CL2, SIHCL3,NH3 को बारेमा, BCL3 का थप वस्तुहरू, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,एसएफ६... र यस्तै।

स्पाइसियल ग्याँसका प्रकारहरू

विशेष ग्याँसका प्रकारहरू: संक्षारक, विषाक्त, ज्वलनशील, दहन-समर्थन गर्ने, निष्क्रिय, आदि।
सामान्यतया प्रयोग हुने अर्धचालक ग्याँसहरूलाई निम्नानुसार वर्गीकृत गरिएको छ:
(i) क्षरणकारी/विषाक्त:एचसीएल、BF3、WF6、HBr、SiH2Cl2、NH3、PH3、Cl2、BCl3 लाई फाइबरमा परिणत गर्नुहोस्।...
(ii) ज्वलनशील: H2,CH4 को परिचय,SiH4 ले,PH3,AsH3,SiH2Cl2,B2H6,CH2F2,CH3F,CO…
(iii) दहनशील: O2, Cl2, N2O, NF3…
(iv) निष्क्रिय: N2,CF4 को बारेमा、C2F6、C4F8 को परिचय,एसएफ६、CO2、Ne,Kr,उहाँ…

अर्धचालक चिप निर्माणको प्रक्रियामा, लगभग ५० विभिन्न प्रकारका विशेष ग्यासहरू (जसलाई विशेष ग्यास भनिन्छ) अक्सिडेशन, प्रसार, निक्षेपण, एचिंग, इंजेक्शन, फोटोलिथोग्राफी र अन्य प्रक्रियाहरूमा प्रयोग गरिन्छ, र कुल प्रक्रिया चरणहरू सयौं भन्दा बढी हुन्छन्। उदाहरणका लागि, PH3 र AsH3 लाई आयन इम्प्लान्टेसन प्रक्रियामा फस्फोरस र आर्सेनिक स्रोतको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, F-आधारित ग्यासहरू CF4, CHF3, SF6 र हलोजन ग्यासहरू CI2, BCI3, HBr सामान्यतया एचिंग प्रक्रियामा, SiH4, NH3, N2O निक्षेपण फिल्म प्रक्रियामा, F2/Kr/Ne, Kr/Ne फोटोलिथोग्राफी प्रक्रियामा प्रयोग गरिन्छ।

माथिका पक्षहरूबाट, हामी बुझ्न सक्छौं कि धेरै अर्धचालक ग्याँसहरू मानव शरीरको लागि हानिकारक छन्। विशेष गरी, केही ग्याँसहरू, जस्तै SiH4, आफैं प्रज्वलित हुन्छन्। जबसम्म तिनीहरू चुहावट हुन्छन्, तिनीहरूले हावामा अक्सिजनसँग हिंस्रक प्रतिक्रिया गर्नेछन् र जल्न थाल्नेछन्; र AsH3 अत्यधिक विषाक्त छ। कुनै पनि थोरै चुहावटले मानिसहरूको जीवनलाई हानि पुर्‍याउन सक्छ, त्यसैले विशेष ग्याँसहरूको प्रयोगको लागि नियन्त्रण प्रणाली डिजाइनको सुरक्षाको लागि आवश्यकताहरू विशेष गरी उच्च छन्।

अर्धचालकहरूलाई "तीन डिग्री" उच्च शुद्धता ग्यासहरू चाहिन्छ।

ग्यास शुद्धता

ग्यासमा अशुद्ध वायुमण्डलको सामग्री सामान्यतया ग्यास शुद्धताको प्रतिशतको रूपमा व्यक्त गरिन्छ, जस्तै ९९.९९९९%। सामान्यतया, इलेक्ट्रोनिक विशेष ग्यासहरूको लागि शुद्धताको आवश्यकता ५N-६N पुग्छ, र यसलाई अशुद्ध वायुमण्डल सामग्री पीपीएम (प्रति मिलियन भाग), पीपीबी (प्रति अर्ब भाग), र पीपीटी (प्रति ट्रिलियन भाग) को आयतन अनुपातद्वारा पनि व्यक्त गरिन्छ। इलेक्ट्रोनिक अर्धचालक क्षेत्रमा विशेष ग्यासहरूको शुद्धता र गुणस्तर स्थिरताको लागि उच्चतम आवश्यकताहरू हुन्छन्, र इलेक्ट्रोनिक विशेष ग्यासहरूको शुद्धता सामान्यतया ६N भन्दा बढी हुन्छ।

सुख्खापन

ग्यासमा ट्रेस पानीको मात्रा, वा ओसिलोपन, सामान्यतया शीत बिन्दुमा व्यक्त गरिन्छ, जस्तै वायुमण्डलीय शीत बिन्दु -७० डिग्री सेल्सियस।

सरसफाइ

ग्यासमा प्रदूषक कणहरूको संख्या, µm कण आकार भएका कणहरूलाई कति कणहरू/M3 मा व्यक्त गरिन्छ। संकुचित हावाको लागि, यो सामान्यतया अपरिहार्य ठोस अवशेषहरूको mg/m3 मा व्यक्त गरिन्छ, जसमा तेलको मात्रा समावेश हुन्छ।