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

మైక్రోఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమలలో వాయువుల అప్లికేషన్ సెమీకండక్టర్ ప్రక్రియలలో వాయువుల వాడకం ఎల్లప్పుడూ ముఖ్యమైన పాత్ర పోషించింది, ముఖ్యంగా సెమీకండక్టర్ ప్రక్రియలు వివిధ పరిశ్రమలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. ULSI, TFT-LCD నుండి ప్రస్తుత మైక్రో-ఎలక్ట్రోమెకానికల్ (MEMS) పరిశ్రమ వరకు, సెమీకండక్టర్ ప్రక్రియలను ఉత్పత్తి తయారీ ప్రక్రియలుగా ఉపయోగిస్తారు, వీటిలో డ్రై ఎచింగ్, ఆక్సీకరణ, అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్, సన్నని ఫిల్మ్ నిక్షేపణ మొదలైనవి ఉన్నాయి.

ఉదాహరణకు, చిప్స్ ఇసుకతో తయారు చేయబడతాయని చాలా మందికి తెలుసు, కానీ చిప్ తయారీ మొత్తం ప్రక్రియను పరిశీలిస్తే, ఫోటోరెసిస్ట్, పాలిషింగ్ లిక్విడ్, టార్గెట్ మెటీరియల్, స్పెషల్ గ్యాస్ మొదలైన మరిన్ని పదార్థాలు అవసరం. బ్యాక్-ఎండ్ ప్యాకేజింగ్‌కు వివిధ పదార్థాల సబ్‌స్ట్రేట్‌లు, ఇంటర్‌పోజర్‌లు, లీడ్ ఫ్రేమ్‌లు, బాండింగ్ మెటీరియల్‌లు మొదలైనవి కూడా అవసరం. సిలికాన్ వేఫర్‌ల తర్వాత సెమీకండక్టర్ తయారీ ఖర్చులలో ఎలక్ట్రానిక్ స్పెషల్ వాయువులు రెండవ అతిపెద్ద పదార్థం, తరువాత మాస్క్‌లు మరియు ఫోటోరెసిస్ట్‌లు ఉన్నాయి.

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

సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమలో సాధారణ వాయువుల వర్గీకరణ

సాధారణ వాయువు

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

స్పెషాలిటీ గ్యాస్

స్పెషాలిటీ గ్యాస్ అనేది నిర్దిష్ట రంగాలలో ఉపయోగించే పారిశ్రామిక వాయువును సూచిస్తుంది మరియు స్వచ్ఛత, వైవిధ్యం మరియు లక్షణాలకు ప్రత్యేక అవసరాలు కలిగి ఉంటుంది. ప్రధానంగాసిహెచ్4, పిహెచ్3, బి2హెచ్6, ఎ8హెచ్3,హెచ్‌సిఎల్, సిఎఫ్4,ఎన్‌హెచ్3, POCL3, SIH2CL2, SIHCL3,ఎన్‌హెచ్3, బిసిఎల్3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,ఎస్ఎఫ్6... మరియు మొదలైనవి.

స్పిషియల్ వాయువుల రకాలు

ప్రత్యేక వాయువుల రకాలు: క్షయకారక, విషపూరిత, మండే, దహన-మద్దతు, జడ, మొదలైనవి.
సాధారణంగా ఉపయోగించే సెమీకండక్టర్ వాయువులను ఈ క్రింది విధంగా వర్గీకరించారు:
(i) తినివేయు/విషపూరితం:హెచ్‌సిఎల్、BF3、 WF6、HBr、SiH2Cl2、NH3、 PH3、Cl2、బిసిఎల్3…
(ii) మండే గుణం: H2,సిహెచ్ 4,సిహెచ్4、PH3,AsH3,SiH2Cl2,B2H6,CH2F2,CH3F,CO...
(iii) మండేది: O2,Cl2,N2O,NF3…
(iv) జడత్వం: N2,సిఎఫ్4、సి2ఎఫ్6、సి4ఎఫ్8,ఎస్ఎఫ్6、CO2、、 (CO2)、Ne,Kr, అతను...

సెమీకండక్టర్ చిప్ తయారీ ప్రక్రియలో, ఆక్సీకరణ, వ్యాప్తి, నిక్షేపణ, ఎచింగ్, ఇంజెక్షన్, ఫోటోలిథోగ్రఫీ మరియు ఇతర ప్రక్రియలలో సుమారు 50 రకాల ప్రత్యేక వాయువులు (ప్రత్యేక వాయువులు అని పిలుస్తారు) ఉపయోగించబడతాయి మరియు మొత్తం ప్రక్రియ దశలు వందలకు మించి ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ ప్రక్రియలో PH3 మరియు AsH3 లను భాస్వరం మరియు ఆర్సెనిక్ మూలాలుగా ఉపయోగిస్తారు, F- ఆధారిత వాయువులు CF4, CHF3, SF6 మరియు హాలోజన్ వాయువులు CI2, BCI3, HBr లను సాధారణంగా ఎచింగ్ ప్రక్రియలో, SiH4, NH3, N2O నిక్షేపణ ఫిల్మ్ ప్రక్రియలో, F2/Kr/Ne, Kr/Ne లను ఫోటోలిథోగ్రఫీ ప్రక్రియలో ఉపయోగిస్తారు.

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

సెమీకండక్టర్లకు "మూడు డిగ్రీలు" ఉండాలంటే అధిక స్వచ్ఛత కలిగిన వాయువులు అవసరం.

గ్యాస్ స్వచ్ఛత

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

పొడిబారడం

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

శుభ్రత

వాయువులోని కాలుష్య కణాల సంఖ్య, µm కణ పరిమాణం కలిగిన కణాలు, ఎన్ని కణాలు/M3 లో వ్యక్తీకరించబడతాయి. సంపీడన గాలికి, ఇది సాధారణంగా నూనె కంటెంట్‌తో సహా తప్పించుకోలేని ఘన అవశేషాల mg/m3 లో వ్యక్తీకరించబడుతుంది.