సాపేక్షంగా అధునాతన ఉత్పత్తి ప్రక్రియలతో కూడిన సెమీకండక్టర్ వేఫర్ ఫౌండరీల తయారీ ప్రక్రియలో, దాదాపు 50 రకాల వాయువులు అవసరమవుతాయి. వాయువులు సాధారణంగా బల్క్ వాయువులుగా విభజించబడ్డాయి మరియుప్రత్యేక వాయువులు.

మైక్రోఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమలలో వాయువుల అప్లికేషన్ సెమీకండక్టర్ ప్రక్రియలలో వాయువుల వాడకం ఎల్లప్పుడూ ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది, ప్రత్యేకించి సెమీకండక్టర్ ప్రక్రియలు వివిధ పరిశ్రమలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. ULSI, TFT-LCD నుండి ప్రస్తుత మైక్రో-ఎలక్ట్రోమెకానికల్ (MEMS) పరిశ్రమ వరకు, సెమీకండక్టర్ ప్రక్రియలు డ్రై ఎచింగ్, ఆక్సీకరణ, అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్, థిన్ ఫిల్మ్ డిపాజిషన్ మొదలైన వాటితో సహా ఉత్పత్తి తయారీ ప్రక్రియలుగా ఉపయోగించబడతాయి.

ఉదాహరణకు, చిప్‌లు ఇసుకతో తయారు చేయబడతాయని చాలా మందికి తెలుసు, అయితే చిప్ తయారీ ప్రక్రియ మొత్తాన్ని చూస్తే, ఫోటోరేసిస్ట్, పాలిషింగ్ లిక్విడ్, టార్గెట్ మెటీరియల్, స్పెషల్ గ్యాస్ వంటి మరిన్ని పదార్థాలు అవసరం. బ్యాక్ ఎండ్ ప్యాకేజింగ్‌కు సబ్‌స్ట్రేట్‌లు, ఇంటర్‌పోజర్‌లు, లీడ్ ఫ్రేమ్‌లు, బాండింగ్ మెటీరియల్‌లు మొదలైనవి కూడా అవసరం. ఎలక్ట్రానిక్ ప్రత్యేక వాయువులు సిలికాన్ పొరల తర్వాత సెమీకండక్టర్ తయారీ ఖర్చులలో రెండవ అతిపెద్ద పదార్థం, తరువాత ముసుగులు మరియు ఫోటోరేసిస్ట్‌లు.

గ్యాస్ యొక్క స్వచ్ఛత భాగం పనితీరు మరియు ఉత్పత్తి దిగుబడిపై నిర్ణయాత్మక ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు గ్యాస్ సరఫరా యొక్క భద్రత సిబ్బంది ఆరోగ్యం మరియు ఫ్యాక్టరీ ఆపరేషన్ యొక్క భద్రతకు సంబంధించినది. ప్రాసెస్ లైన్ మరియు సిబ్బందిపై గ్యాస్ స్వచ్ఛత ఎందుకు అంత గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతుంది? ఇది అతిశయోక్తి కాదు, కానీ వాయువు యొక్క ప్రమాదకరమైన లక్షణాల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమలో సాధారణ వాయువుల వర్గీకరణ

సాధారణ గ్యాస్

సాధారణ వాయువును బల్క్ గ్యాస్ అని కూడా పిలుస్తారు: ఇది 5N కంటే తక్కువ స్వచ్ఛత అవసరం మరియు పెద్ద ఉత్పత్తి మరియు అమ్మకాల పరిమాణంతో పారిశ్రామిక వాయువును సూచిస్తుంది. ఇది వివిధ తయారీ పద్ధతుల ప్రకారం గాలి విభజన వాయువు మరియు సింథటిక్ వాయువుగా విభజించబడింది. హైడ్రోజన్ (H2), నైట్రోజన్ (N2), ఆక్సిజన్ (O2), ఆర్గాన్ (A2), మొదలైనవి;

స్పెషాలిటీ గ్యాస్

స్పెషాలిటీ గ్యాస్ అనేది నిర్దిష్ట ఫీల్డ్‌లలో ఉపయోగించే పారిశ్రామిక వాయువును సూచిస్తుంది మరియు స్వచ్ఛత, వైవిధ్యం మరియు లక్షణాల కోసం ప్రత్యేక అవసరాలను కలిగి ఉంటుంది. ప్రధానంగాSiH4, PH3, B2H6, A8H3,HCL, CF4,NH3, POCL3, SIH2CL2, SIHCL3,NH3, BCL3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,SF6… మరియు అందువలన న.

ప్రత్యేక వాయువుల రకాలు

ప్రత్యేక వాయువుల రకాలు: తినివేయు, విషపూరిత, మండే, దహన-మద్దతు, జడ, మొదలైనవి.
సాధారణంగా ఉపయోగించే సెమీకండక్టర్ వాయువులు క్రింది విధంగా వర్గీకరించబడ్డాయి:
(i) తినివేయు/విష:HCl、BF3, WF6, HBr, SiH2Cl2, NH3, PH3, Cl2,BCl3…
(ii) మండగల: H2,CH4,SiH4、PH3,AsH3,SiH2Cl2,B2H6,CH2F2,CH3F,CO...
(iii) మండేది: O2,Cl2,N2O,NF3...
(iv) జడ: N2,CF4C2F6,C4F8,SF6CO2,Ne,Kr, అతను ...

సెమీకండక్టర్ చిప్ తయారీ ప్రక్రియలో, ఆక్సీకరణ, వ్యాప్తి, నిక్షేపణ, చెక్కడం, ఇంజెక్షన్, ఫోటోలిథోగ్రఫీ మరియు ఇతర ప్రక్రియలలో సుమారు 50 రకాల ప్రత్యేక వాయువులు (ప్రత్యేక వాయువులుగా సూచిస్తారు) ఉపయోగించబడతాయి మరియు మొత్తం ప్రక్రియ దశలు వందలు దాటాయి. ఉదాహరణకు, అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ ప్రక్రియలో PH3 మరియు AsH3 భాస్వరం మరియు ఆర్సెనిక్ మూలాలుగా ఉపయోగించబడతాయి, F-ఆధారిత వాయువులు CF4, CHF3, SF6 మరియు హాలోజన్ వాయువులు CI2, BCI3, HBr సాధారణంగా చెక్కడం ప్రక్రియలో ఉపయోగిస్తారు, SiH4, NH3, N2O డిపాజిషన్ ఫిల్మ్ ప్రాసెస్, ఫోటోలిథోగ్రఫీ ప్రక్రియలో F2/Kr/Ne, Kr/Ne.

పైన పేర్కొన్న అంశాల నుండి, అనేక సెమీకండక్టర్ వాయువులు మానవ శరీరానికి హానికరం అని మనం అర్థం చేసుకోవచ్చు. ముఖ్యంగా, SiH4 వంటి కొన్ని వాయువులు స్వీయ-జ్వలన కలిగి ఉంటాయి. అవి లీక్ అయినంత కాలం, అవి గాలిలో ఆక్సిజన్‌తో తీవ్రంగా ప్రతిస్పందిస్తాయి మరియు కాల్చడం ప్రారంభిస్తాయి; మరియు AsH3 అత్యంత విషపూరితమైనది. ఏదైనా స్వల్ప లీకేజీ ప్రజల జీవితాలకు హాని కలిగించవచ్చు, కాబట్టి ప్రత్యేక వాయువుల ఉపయోగం కోసం నియంత్రణ వ్యవస్థ రూపకల్పన యొక్క భద్రత కోసం అవసరాలు ముఖ్యంగా ఎక్కువగా ఉంటాయి.

సెమీకండక్టర్స్ "మూడు డిగ్రీలు" కలిగి ఉండటానికి అధిక స్వచ్ఛత వాయువులు అవసరం

గ్యాస్ స్వచ్ఛత

వాయువులోని అశుద్ధ వాతావరణం యొక్క కంటెంట్ సాధారణంగా 99.9999% వంటి గ్యాస్ స్వచ్ఛత శాతంగా వ్యక్తీకరించబడుతుంది. సాధారణంగా చెప్పాలంటే, ఎలక్ట్రానిక్ ప్రత్యేక వాయువుల స్వచ్ఛత అవసరం 5N-6Nకి చేరుకుంటుంది మరియు అశుద్ధ వాతావరణం కంటెంట్ ppm (పార్ట్ పర్ మిలియన్), ppb (పార్ట్ పర్ బిలియన్), మరియు ppt (పార్ట్ పర్ ట్రిలియన్) వాల్యూమ్ నిష్పత్తి ద్వారా కూడా వ్యక్తీకరించబడుతుంది. ఎలక్ట్రానిక్ సెమీకండక్టర్ ఫీల్డ్ ప్రత్యేక వాయువుల స్వచ్ఛత మరియు నాణ్యత స్థిరత్వం కోసం అత్యధిక అవసరాలను కలిగి ఉంది మరియు ఎలక్ట్రానిక్ ప్రత్యేక వాయువుల స్వచ్ఛత సాధారణంగా 6N కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.

పొడిబారడం

గ్యాస్‌లోని ట్రేస్ వాటర్ కంటెంట్, లేదా తేమ, సాధారణంగా వాతావరణ మంచు బిందువు -70℃ వంటి మంచు బిందువులో వ్యక్తీకరించబడుతుంది.

పరిశుభ్రత

వాయువులోని కాలుష్య కణాల సంఖ్య, µm కణ పరిమాణం కలిగిన కణాలు, ఎన్ని కణాలు/M3లో వ్యక్తీకరించబడతాయి. సంపీడన గాలి కోసం, ఇది సాధారణంగా అనివార్యమైన ఘన అవశేషాల mg/m3లో వ్యక్తీకరించబడుతుంది, ఇందులో చమురు కంటెంట్ ఉంటుంది.