Применение азота в производстве полупроводников

Аzote играет важную роль в производстве полупроводников, его применение проходит через производство пластин, испытания упаковки и другие ключевые звенья, конкретные роли:

I. Основная защита: изоляция загрязнения, обеспечение чистоты

1. Предотвращение окисления и загрязнения
   Аzote является химически стабильным инертным газом и практически не реагирует с полупроводниковыми материалами, такими как кремний.В процессе хранения, транспортировки и обработки пластин азот наполняется оборудованием или герметичным контейнером, создавая кислородное состояние, эффективно изолируя кислород, водяные пары и другие примесей в воздухе, предотвращая окисление материала или химическое загрязнение.Например,
   • Рост монокристаллического кремния: кислородная среда, созданная азотом, может уменьшить вмешательство примесей, обеспечить стабильный рост кристаллов кремния, и в конечном итоге чистота полученного кремниевого пластинка может достигать 99,99999%.
   • Фоторезистентная защита: Фоточувствительные компоненты в фоторезисте легко реагируют с кислородом и влажностью, вызывая деградацию.Аzote обеспечивает инертную среду в процессе синтеза и хранения фоторезиста, продлевает срок годности и гарантирует точность фоторезиста.
2. Промывка и очистка оборудования
   Во время химического газового осаждения (ХВО) и других процессов, агрессия может оставаться реакционный газ или побочные продукты внутри оборудования.Аzote полностью удаляет остатки с помощью операции промывки, избегая перекрестного загрязнения и обеспечивая единообразность качества каждой партии продукции.Например,
   • Техническое обслуживание оборудования CVD: Продувка азотом позволяет убрать нереакционированные газы и побочные продукты реакции, предотвращая загрязнение последующих процессов.

II. Контроль процесса: оптимизация реакционной среды, повышение производительности

1. Точное управление температурой и давлением
   Аzote поддерживает стабильность реакционной среды за счет регулирования расхода и давления в процессах высокой температуры (например, отжигания, роста пленки).Например,
   • Быстрое тепловое отжигание (RTA): азот в качестве газа-носителя помогает достичь быстрого повышения и понижения температуры, оптимизируя электрические характеристики полупроводников.
   • Рост нитрида галлиа: азот не только является защитным газом, но и участвует в реакции, точно контролирует соотношение кристаллических компонентов путем регулирования концентрации, гарантируя однородность роста пленки.
2. Оптимизация процесса эрозии и осаждения
   • Плазменная эрозия: азот в качестве эрозионного газа или вспомогательного газа для стабилизации состояния плазмы, формирования точного профиля эрозии, избежания чрезмерного удаления или недостаточного удаления материала.
   • CVD / PVD пленки осаждения: азот в качестве газа-носителя или реакционного газа, способствует химической реакции, формирует высококачественный изоляционный слой (например, гидрид азота) или проводящий слой, улучшает характеристики устройства.

III. Испытание упаковки: продление срока службы и гарантирование надежности

1. Защита процесса упаковки
   Аzote предотвращает проникновение кислорода и водяного пара в процессе упаковки, снижает риск окисления и защищает упаковку и чип.Например,
   • Беспроволочная сварка: азот уменьшает окисление, обеспечивает качество сварных соединений и повышает надежность.
   • Разжигание пластин: увеличивается площадь поверхности чипа после истончения, требуется работать в азотной среде для защиты от эрозии влагой и кислородом.
2. Моделирование испытательной среды
   В процессе испытаний азот смоделирует реальную эксплуатационную среду для точной оценки характеристик полупроводников.Например,
   • Процесс проводки: азот создает сухую среду без кислорода, предотвращает окисление проволоки и фальшивую сварку сварных точек, обеспечивает надежность электропровода.

Экономические и экологические преимущества.

1. Сокращение затрат на производство азота на месте
   Полупроводниковые заводы, как правило, оснащены генераторами азота, которые производят азот на месте с помощью адсорбции под преобразованием давления (PSA) или методов криохлаждения, что снижает расходы на хранение и транспортировку жидкого азота, а также снижает выбросы углерода.Например,
   • PSA азотная машина.: использование воздуха в качестве сырья, потребление энергии только электрической энергии, потребляемой воздушным компрессором, низкая эксплуатационная стоимость и высокая эффективность.
2. Гарантия поставок высокой степени чистоты
   Аzote-генератор может производить азот с чистотой до 99,999% и более, что отвечает очень высоким требованиям полупроводниковой промышленности к чистоте газа, предотвращает загрязнение и окисление продукта и повышает производительность.