በአንጻራዊነት የላቁ የምርት ሂደቶች ባላቸው የሴሚኮንዳክተር ዋፈር ፋውንዴሽኖች የማምረት ሂደት ውስጥ ወደ 50 የሚጠጉ የተለያዩ የጋዞች ዓይነቶች ያስፈልጋሉ። ጋዞች በአጠቃላይ በጅምላ ጋዞች እናልዩ ጋዞች.

በማይክሮኤሌክትሮኒክስ እና በሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪዎች ውስጥ የጋዞች አጠቃቀም የጋዞች አጠቃቀም ሁልጊዜ በሴሚኮንዳክተር ሂደቶች ውስጥ ትልቅ ሚና ተጫውቷል፣ በተለይም ሴሚኮንዳክተር ሂደቶች በተለያዩ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ። ከ ULSI፣ TFT-LCD እስከ አሁን ያለው ማይክሮ-ኤሌክትሮሜካኒካል (MEMS) ኢንዱስትሪ፣ የሴሚኮንዳክተር ሂደቶች እንደ የምርት ማምረቻ ሂደቶች ያገለግላሉ፣ ደረቅ ኢቺንግ፣ ኦክሲዴሽን፣ የአዮን ተከላ፣ ቀጭን ፊልም ዲፖዚሽን፣ ወዘተ.

ለምሳሌ፣ ብዙ ሰዎች ቺፕስ ከአሸዋ የተሠሩ መሆናቸውን ያውቃሉ፣ ነገር ግን የቺፕ ማምረቻ ሂደቱን በሙሉ ስንመለከት፣ እንደ ፎቶሪስቴስት፣ ፈሳሽ ማጥራት፣ ኢላማ ቁሳቁስ፣ ልዩ ጋዝ፣ ወዘተ ያሉ ተጨማሪ ቁሳቁሶች ያስፈልጋሉ። የኋላ-መጨረሻ ማሸጊያዎች የተለያዩ ቁሳቁሶች ንጣፎችን፣ ጣልቃ ገብነቶችን፣ የእርሳስ ክፈፎችን፣ የማሰሪያ ቁሳቁሶችን፣ ወዘተ. ያስፈልጋቸዋል። የኤሌክትሮኒክስ ልዩ ጋዞች በሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ወጪዎች ውስጥ ሁለተኛው ትልቁ ቁሳቁስ ሲሆን ከሲሊኮን ዋፈርስ በኋላ ጭምብሎች እና ፎቶሪስቴስቶች ይከተላሉ።

የጋዝ ንፅህና በክፍሎች አፈጻጸም እና በምርት ምርት ላይ ወሳኝ ተጽዕኖ ያሳድራል፣ የጋዝ አቅርቦት ደህንነትም ከሠራተኞች ጤና እና ከፋብሪካ አሠራር ደህንነት ጋር የተያያዘ ነው። የጋዝ ንፅህና በሂደቱ መስመር እና በሠራተኞች ላይ እንዲህ ያለ ትልቅ ተጽዕኖ የሚያሳድረው ለምንድን ነው? ይህ ማጋነን አይደለም፣ ነገር ግን የሚወሰነው በጋዙ ራሱ አደገኛ ባህሪያት ነው።

በሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪ ውስጥ የተለመዱ ጋዞች ምደባ

መደበኛ ጋዝ

ተራ ጋዝ የጅምላ ጋዝ ተብሎም ይጠራል፡- ከ5N በታች የሆነ የንጽህና መስፈርት ያለው የኢንዱስትሪ ጋዝ እና ትልቅ የምርት እና የሽያጭ መጠን ያለው ነው። በተለያዩ የዝግጅት ዘዴዎች መሠረት በአየር መለያየት ጋዝ እና ሰው ሰራሽ ጋዝ ሊከፈል ይችላል። ሃይድሮጂን (H2)፣ ናይትሮጅን (N2)፣ ኦክሲጅን (O2)፣ አርጎን (A2)፣ ወዘተ.

ልዩ ጋዝ

ልዩ ጋዝ የሚያመለክተው በተወሰኑ መስኮች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውል እና ለንፅህና፣ ለልዩነት እና ለባህሪያት ልዩ መስፈርቶች ያሉት የኢንዱስትሪ ጋዝን ነው።ሲኤች4, PH3, B2H6, A8H3,ኤች.ሲ.ሲ., CF4,ኤንኤች3, POCL3፣ SIH2CL2፣ SIHCL3፣ኤንኤች3, ቢሲኤል3፣ SIF4፣ CLF3፣ CO፣ C2F6፣ N2O፣ F2፣ HF፣ HBR፣ኤስኤፍ6… እና የመሳሰሉት።

የስፔሻል ጋዞች ዓይነቶች

የልዩ ጋዞች ዓይነቶች፡- ዝገት፣ መርዛማ፣ ተቀጣጣይ፣ ለቃጠሎ የሚደግፉ፣ የማይንቀሳቀሱ፣ ወዘተ።
በብዛት ጥቅም ላይ የዋሉ ሴሚኮንዳክተር ጋዞች እንደሚከተለው ይመደባሉ፡
(i) የሚበላሽ/መርዛማ፡ኤችሲኤል、BF3、WF6、HBr、SiH2Cl2、NH3、PH3、Cl2、ቢሲኤል3…
(ii) ተቀጣጣይ፡ H2CH4、ሲኤች4PH3፣AsH3፣SiH2Cl2፣B2H6፣CH2F2፣CH3F፣CO…
(iii) ተቀጣጣይ፡ O2፣ Cl2፣ N2O፣ NF3…
(iv) ኢነርት፡ N2ሲኤፍ4,C2F6,C4F8、ኤስኤፍ6, CO2,Ne、Kr, እሱ…

በሴሚኮንዳክተር ቺፕ ማምረቻ ሂደት ውስጥ፣ ወደ 50 የሚጠጉ የተለያዩ ልዩ ጋዞች (ልዩ ጋዞች ተብለው የሚጠሩ) በኦክሳይድ፣ ስርጭት፣ ማከማቻ፣ ቅርፊት፣ መርፌ፣ ፎቶሊቶግራፊ እና ሌሎች ሂደቶች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ፣ እና አጠቃላይ የሂደቱ ደረጃዎች ከመቶዎች ይበልጣሉ። ለምሳሌ፣ PH3 እና AsH3 በአዮን ተከላ ሂደት ውስጥ እንደ ፎስፈረስ እና የአርሴኒክ ምንጮች ሆነው ያገለግላሉ፣ F-based gas CF4፣ CHF3፣ SF6 እና halogen gases CI2፣ BCI3፣ HBr በቅርፊት ሂደት ውስጥ በተለምዶ ጥቅም ላይ ይውላሉ፣ SiH4፣ NH3፣ N2O በማጠራቀሚያ ፊልም ሂደት፣ F2/Kr/Ne፣ Kr/Ne በፎቶሊቶግራፊ ሂደት ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ።

ከላይ ከተጠቀሱት ገጽታዎች በመነሳት፣ ብዙ ሴሚኮንዳክተር ጋዞች ለሰው አካል ጎጂ እንደሆኑ መረዳት እንችላለን። በተለይም እንደ SiH4 ያሉ አንዳንድ ጋዞች እራሳቸውን የሚያቀጣጥሉ ናቸው። እስካፈሰሱ ድረስ በአየር ውስጥ ካለው ኦክስጅን ጋር በኃይል ምላሽ ይሰጣሉ እና ማቃጠል ይጀምራሉ፤ እና AsH3 በጣም መርዛማ ነው። ማንኛውም ትንሽ መፍሰስ በሰዎች ሕይወት ላይ ጉዳት ሊያስከትል ይችላል፣ ስለዚህ ለልዩ ጋዞች አጠቃቀም የቁጥጥር ስርዓት ዲዛይን ደህንነት የሚያስፈልጉት መስፈርቶች በተለይ ከፍተኛ ናቸው።

ሴሚኮንዳክተሮች “ሶስት ዲግሪ” እንዲኖራቸው ከፍተኛ ንፁህ ጋዞችን ይፈልጋሉ

የጋዝ ንፅህና

በጋዝ ውስጥ ያለው የንጽህና ከባቢ አየር ይዘት ብዙውን ጊዜ እንደ 99.9999% የጋዝ ንጽህና መቶኛ ይገለጻል። በአጠቃላይ ሲታይ፣ ለኤሌክትሮኒክስ ልዩ ጋዞች የንጽህና መስፈርት 5N-6N ይደርሳል፣ እና እንዲሁም በንጽህና ከባቢ አየር ይዘት ppm (በሚሊዮን ክፍል)፣ ppb (በቢሊዮን ክፍል) እና ppt (በትሪሊዮን ክፍል) የድምጽ ጥምርታ ይገለጻል። የኤሌክትሮኒክስ ሴሚኮንዳክተር መስክ ለልዩ ጋዞች ንጽህና እና ጥራት መረጋጋት ከፍተኛ መስፈርቶች አሉት፣ እና የኤሌክትሮኒክስ ልዩ ጋዞች ንጽህና በአጠቃላይ ከ6N ይበልጣል።

ድርቀት

በጋዝ ወይም በእርጥበት ውስጥ ያለው የዱካ ውሃ ይዘት ብዙውን ጊዜ የሚገለጸው በጤዛ ነጥብ ነው፣ ለምሳሌ በከባቢ አየር ውስጥ ያለው የጤዛ ነጥብ -70℃።

ንፅህና

በጋዙ ውስጥ ያሉት የብክለት ቅንጣቶች ብዛት፣ የ µm ቅንጣት መጠን ያላቸው፣ የሚገለጸው ስንት ቅንጣቶች/M3 ነው። ለተጨመቀ አየር፣ ብዙውን ጊዜ የሚገለጸው በ mg/m3 የማይቀሩ ጠንካራ ቅሪቶች ሲሆን ይህም የዘይት ይዘትን ያካትታል።