У процесу производње полупроводничких плочица у ливницама са релативно напредним производним процесима, потребно је скоро 50 различитих врста гасова. Гасови се генерално деле на гасове у расутом стању испецијални гасови.

Примена гасова у микроелектроници и полупроводничкој индустрији Употреба гасова је одувек играла важну улогу у полупроводничким процесима, посебно се полупроводнички процеси широко користе у разним индустријама. Од ULSI, TFT-LCD до тренутне микроелектромеханичке (MEMS) индустрије, полупроводнички процеси се користе као процеси производње производа, укључујући суво нагризање, оксидацију, јонску имплантацију, таложење танких филмова итд.

На пример, многи људи знају да су чипови направљени од песка, али гледајући цео процес производње чипова, потребно је више материјала, као што су фоторезист, течност за полирање, материјал за циљање, специјални гас итд. који су неопходни. За паковање на крају такође су потребне подлоге, међуслојнице, оквири за оловне жице, материјали за везивање итд. од различитих материјала. Специјални гасови за електронику су други највећи материјал у трошковима производње полупроводника после силицијумских плочица, а следе маске и фоторезисти.

Чистоћа гаса има пресудан утицај на перформансе компоненти и принос производа, а безбедност снабдевања гасом је повезана са здрављем особља и безбедношћу рада фабрике. Зашто чистоћа гаса има тако велики утицај на процесну линију и особље? Ово није претеривање, већ је одређено опасним карактеристикама самог гаса.

Класификација уобичајених гасова у полупроводничкој индустрији

Обичан гас

Обичан гас се назива и гас у расутом стању: односи се на индустријски гас са захтевом за чистоћу нижим од 5N и великом количином производње и продаје. Може се поделити на гас за сепарацију ваздуха и синтетички гас према различитим методама припреме. Водоник (H2), азот (N2), кисеоник (O2), аргон (A2) итд.;

Специјални гас

Специјални гас се односи на индустријски гас који се користи у одређеним областима и има посебне захтеве за чистоћу, разноликост и својства. УглавномSiH4, PH3, B2H6, A8H3,HCl, CF4,NH3, POCL3, SIH2CL2, SIHCL3,NH3, БЦЛ3, СИФ4, ЦЛФ3, ЦО, Ц2Ф6, Н2О, Ф2, ХФ, ХБР,SF6... и тако даље.

Врсте специјалних гасова

Врсте специјалних гасова: корозивни, токсични, запаљиви, они који подржавају сагоревање, инертни итд.
Уобичајено коришћени полупроводнички гасови су класификовани на следећи начин:
(i) Корозивно/токсично:HClBF3, WF6, HBr, SiH2Cl2, NH3, PH3, Cl2БЦл3...
(ii) Запаљиво: H2CH4、SiH4、ПХ3、АсХ3、СиХ2Цл2、Б2Х6、ЦХ2Ф2、ЦХ3Ф、ЦО…
(iii) Запаљиво: O2, Cl2, N2O, NF3…
(iv) Инертан: N2CF4C2F6C4F8、SF6CO2,Ne、KrОн…

У процесу производње полупроводничких чипова, око 50 различитих врста специјалних гасова (који се називају специјални гасови) се користи у оксидацији, дифузији, таложењу, нагризању, убризгавању, фотолитографији и другим процесима, а укупан број корака процеса прелази стотине. На пример, PH3 и AsH3 се користе као извори фосфора и арсена у процесу јонске имплантације, гасови на бази F CF4, CHF3, SF6 и халогени гасови CI2, BCI3, HBr се обично користе у процесу нагризања, SiH4, NH3, N2O у процесу таложења филма, F2/Kr/Ne, Kr/Ne у процесу фотолитографије.

Из горе наведених аспеката можемо разумети да су многи полупроводнички гасови штетни за људски организам. Посебно, неки од гасова, као што је SiH4, су самозапаљиви. Док год цуре, бурно ће реаговати са кисеоником у ваздуху и почети да горе; а AsH3 је веома токсичан. Свако мало цурење може проузроковати штету по људске животе, тако да су захтеви за безбедност дизајна система управљања за употребу специјалних гасова посебно високи.

Полупроводницима су потребни гасови високе чистоће да би имали „три степена“

Чистоћа гаса

Садржај нечистоће у гасу се обично изражава као проценат чистоће гаса, као што је 99,9999%. Генерално говорећи, захтев за чистоћу за електронске специјалне гасове достиже 5N-6N, а такође се изражава запреминским односом садржаја нечистоће у атмосфери ppm (делова на милион), ppb (делова на милијарду) и ppt (делова на трилион). Област електронских полупроводника има највише захтеве за чистоћу и стабилност квалитета специјалних гасова, а чистоћа електронских специјалних гасова је генерално већа од 6N.

Сувоћа

Садржај трагова воде у гасу, или влажност, обично се изражава тачком росе, као што је атмосферска тачка росе -70℃.

Чистоћа

Број загађујућих честица у гасу, честица величине µm, изражава се у броју честица/M3. За компримовани ваздух, обично се изражава у mg/m3 неизбежних чврстих остатака, што укључује и садржај уља.