초고 순도 가스는 반도체 공급망 전체에 필수적입니다. 실제로, 전형적인 팹의 경우, 고급 가스는 실리콘 자체 후 가장 큰 재료 비용입니다. 글로벌 칩 부족으로 인해 업계는 그 어느 때보 다 빠르게 확장되고 있으며 고순도 가스에 대한 수요가 증가하고 있습니다.
반도체 제조에서 가장 일반적으로 사용되는 벌크 가스는 질소, 헬륨, 수소 및 아르곤입니다.
NItrogen
질소는 대기의 78%를 구성하며 매우 풍부합니다. 또한 화학적으로 불활성 및 비도연적입니다. 결과적으로 질소는 비용 효율적인 불활성 가스로서 여러 산업에 들어갔다.
반도체 산업은 질소의 주요 소비자입니다. 현대의 반도체 제조 공장은 시간당 최대 5 만 입방 미터의 질소를 사용할 것으로 예상됩니다. 반도체 제조에서 질소는 가스를 강화하고 제거하는 범용으로 작용하여 공기 중의 반응성 산소 및 수분으로부터 민감한 실리콘 웨이퍼를 보호합니다.
헬륨
헬륨은 불활성 가스입니다. 이것은 질소와 마찬가지로 헬륨이 화학적으로 불활성이지만 높은 열전도율의 추가 이점이 있음을 의미합니다. 이는 반도체 제조에 특히 유용하여 고 에너지 공정에서 열을 효율적으로 전파하고 열 손상 및 원치 않는 화학 반응으로부터 보호하는 데 도움이됩니다.
수소
수소는 전자 제품 제조 공정 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되며 반도체 생산도 예외는 아닙니다. 특히, 수소는 다음에 사용됩니다.
어닐링 : 실리콘 웨이퍼는 일반적으로 고온으로 가열되며 천천히 냉각되어 결정 구조를 수리 (어닐링)합니다. 수소는 열을 웨이퍼로 골고루 전달하고 결정 구조를 재건하는 데 도움이됩니다.
에피 택시 : 초고 순도 수소는 실리콘 및 게르마늄과 같은 반도체 물질의 에피 택셜 증착에서 환원제로서 사용된다.
증착 : 수소는 실리콘 필름으로 도핑되어 원자 구조를 더욱 무질서하게 만들어 저항력을 증가시킬 수 있습니다.
혈장 세정 : 수소 혈장은 UV 리소그래피에 사용되는 광원에서 주석 오염을 제거하는 데 특히 효과적입니다.
아르곤
아르곤은 또 다른 고귀한 가스이므로 질소 및 헬륨과 동일한 저 반응성을 나타냅니다. 그러나 Argon의 낮은 이온화 에너지는 반도체 응용에 유용합니다. 이온화의 상대적 용이성으로 인해, 아르곤은 일반적으로 반도체 제조에서 에칭 및 증착 반응을위한 1 차 플라즈마 가스로 사용됩니다. 이 외에도 Argon은 UV 리소그래피의 엑시머 레이저에도 사용됩니다.
순결이 중요한 이유
일반적으로 반도체 기술의 발전은 크기 스케일링을 통해 달성되었으며 차세대 반도체 기술은 더 작은 기능 크기로 특징 지어집니다. 이것은 주어진 볼륨, 개선 된 전류, 전력 소비 및 더 빠른 스위칭의 트랜지스터가 더 많은 이점을 얻습니다.
그러나 임계 크기가 감소함에 따라 반도체 장치가 점점 더 정교 해집니다. 개별 원자의 위치가 중요한 세상에서는 결함 공차 임계 값이 매우 빡빡합니다. 결과적으로, 현대의 반도체 공정은 가능한 순도가 가장 높은 공정 가스가 필요합니다.
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후 시간 : 7 월 -11-2023