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工業(yè)氣體在半導(dǎo)體制造中的應(yīng)用


工業(yè)氣體在半導(dǎo)體制造中的應(yīng)用



半導(dǎo)體行業(yè)是一個全球性的巨大行業(yè)，每年都在持續(xù)增長，
這意味著對高純度氣體的需求將隨之增長。擁有可靠的高
純度氣體供應(yīng)對于半導(dǎo)體制造至關(guān)重要，尤其是在智能手
機(jī)和自動駕駛汽車等先進(jìn)技術(shù)方面。
氣體是半導(dǎo)體制造的重要組成部分，因為氣體可以產(chǎn)生塑
造半導(dǎo)體電氣特性所需的化學(xué)反應(yīng)。由于其復(fù)雜性，在制
造過程的每個階段使用的氣體都需要精確和準(zhǔn)確，以正確
配置半導(dǎo)體。
隨著半導(dǎo)體行業(yè)的不斷發(fā)展和發(fā)展，工藝中使用的氣體也
在不斷發(fā)展。使用的一些核心氣體包括氮氣、氧氣、氬氣
和氫氣，我們將深入探討它們在制造過程中的作用。

氮氣
由于其可用性和惰性，氮氣是半導(dǎo)體制造過程中各個步驟中
使用的核心氣體，但它的主要用途是在吹掃階段。在此階段，
氮氣用于沖洗每個通道和管網(wǎng)，以去除機(jī)器和工具中的任何
氧氣，從而使它們免受可能污染過程的其他氣體的影響。
此外，由于在整個過程中大量使用氮氣，大多數(shù)半導(dǎo)體工廠
都在現(xiàn)場配備了氮氣發(fā)生器。更重要的是，隨著高科技智能
手機(jī)和其他技術(shù)的生產(chǎn)，在努力滿足高需求的同時保持低成
本變得勢在必行。


氧氣
氧氣是一種氧化劑，因此它對于產(chǎn)生沉積反應(yīng)至關(guān)重要。它
用于生長用于工藝中各種元素的氧化硅層，例如擴(kuò)散掩模。
當(dāng)使用氧氣進(jìn)行半導(dǎo)體制造時，氣體必須是超高純度的，以
防止任何雜質(zhì)影響器件的生產(chǎn)和性能。
在蝕刻過程中，氧氣也用于去除產(chǎn)生的任何額外材料廢料。
它也可以用來使任何蝕刻圖案永久化。
最后，氧氣還有助于通過可能改變產(chǎn)品質(zhì)量的氧化反應(yīng)中和
反應(yīng)性氣體。因此，與氮氣類似，氧氣也有助于確保不會發(fā)
生任何污染。

氬氣
氬氣主要用于紫外光刻激光器內(nèi)的沉積和蝕刻過程，用于在半
導(dǎo)體芯片上制作最小的圖案。
在制造所需的硅晶片期間，氬氣用于保護(hù)在晶片上形成的硅晶
體在高溫生長過程中不會與氧和氮發(fā)生任何潛在的反應(yīng)。
因為氬氣也是一種非常惰性的氣體，它用于為金屬濺射沉積提
供非反應(yīng)性環(huán)境。有時氮的反應(yīng)性太強(qiáng)，會導(dǎo)致金屬氮化物的
形成。
此外，液態(tài)氬與工具一起用于清潔最小、最易碎的芯片。

氫氣
由于更高的需求，氫在半導(dǎo)體制造中的使用可能會增加。特別
是在光刻階段，氫氣用于與化學(xué)錫反應(yīng)，產(chǎn)生氫化錫。需要氫
化錫，以免它積聚在昂貴的光學(xué)元件上。
它在沉積過程中用于硅和硅鍺的外延沉積，也用于通過退火工
藝制備表面。
氫氣用于創(chuàng)建新的氧化層以修改已經(jīng)存在的薄膜。這個過程發(fā)
生在高壓和高溫環(huán)境中，這意味著對流速、溫度和壓力的控制
非常重要。
此外，氫也用于摻雜階段以幫助控制分解，因為用于該過程的
氣體具有劇毒。如此之多，以至于需要將它們存儲在可防止泄
漏的設(shè)備中。
乙硼烷也是摻雜過程中使用的一種化學(xué)物質(zhì)，但由于熱不穩(wěn)定，
它會慢慢分解，因此需要氫來幫助穩(wěn)定它。
日常生活生的半導(dǎo)體
半導(dǎo)體用于各種日常設(shè)備，如計算機(jī)、智能手機(jī)、電視，還用
于先進(jìn)技術(shù)，如醫(yī)療設(shè)備、軍事系統(tǒng)和許多其他應(yīng)用。
它們是我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠�，我們沒有注意到，因為它們存
在于我們每天使用的設(shè)備中。如果沒有半導(dǎo)體，我們將無法做
很多事情，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，它們變得更可靠、更智能、
更緊湊。


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