Los gases ultraaltos de la pureza son esenciales en la cadena de suministro del semiconductor. De hecho, para los gases fabulosos, de gran pureza típicos está el costo material más grande después de silicio sí mismo. Como consecuencia de la escasez global del microprocesador, la industria se está ampliando más rápidamente que nunca - y la demanda para los gases de la pureza elevada está aumentando.
Los gases a granel más de uso general de la fabricación del semiconductor son nitrógeno, helio, hidrógeno y argón.
Nitrógeno
El nitrógeno compone el 78% de nuestra atmósfera y es extremadamente abundante. También sucede ser químicamente inerte y no-conductor. Como consecuencia, el nitrógeno ha encontrado su manera en varias industrias como gas inerte rentable.
La industria del semiconductor es un consumidor importante del nitrógeno. Se espera que una fábrica moderna del semiconductor utilice hasta 50.000 metros cúbicos de nitrógeno por hora. En la fabricación del semiconductor, el nitrógeno actúa como neutralización de fines generales y gas de la purga, protegiendo las obleas de silicio sensibles contra el oxígeno y la humedad reactivos en el aire.
Helio
El helio es un gas inerte. Esto significa que, como el nitrógeno, el helio está químicamente inerte - solamente también tiene la ventaja añadida de la alta conductividad termal. Esto es particularmente útil en la fabricación del semiconductor, permitiendo que conduzca eficientemente calor lejos de procesos de alta energía y que ayude a protegerlos contra daño termal y reacciones químicas indeseadas.
Hidrógeno
El hidrógeno se utiliza extensivamente en el proceso de fabricación de la electrónica, y la producción del semiconductor no es ninguna excepción. Particularmente, el hidrógeno se utiliza para:
Recocido: Las obleas de silicio se calientan típicamente a las temperaturas altas y se refrescaron lentamente para reparar (recocer) la estructura cristalina. El hidrógeno se utiliza para transferir calor uniformemente a la oblea y para ayudar a reconstruir la estructura cristalina.
Epitaxia: El hidrógeno ultraalto de la pureza se utiliza como reductor en la deposición epitaxial de los materiales del semiconductor tales como silicio y germanio.
Deposición: El hidrógeno se puede dopar en las películas del silicio para hacer su estructura atómica más desordenada, ayudando a aumentar resistencia.
Limpieza del plasma: El plasma del hidrógeno es particularmente eficaz en la eliminación de la contaminación de la lata de las fuentes de luz usadas en litografía ULTRAVIOLETA.
Argón
El argón es otro gas noble, así que exhibe la misma reactividad baja que el nitrógeno y el helio. Sin embargo, la energía de la ionización baja del argón hace útil en usos del semiconductor. Debido a su facilidad relativa de la ionización, el argón es de uso general como el gas primario del plasma para el grabado de pistas y reacciones de la deposición en la fabricación del semiconductor. Además de esto, el argón también se utiliza en los lasers del excímero para la litografía ULTRAVIOLETA.
Porqué materias de la pureza
Típicamente, los avances en tecnología de semiconductor se han alcanzado con el escalamiento del tamaño, y la nueva generación de tecnología de semiconductor es caracterizada por tamaños de característica más pequeños. Esto rinde ventajas múltiples: más transistores en un volumen dado, corrientes mejoradas, un consumo de una energía más baja y una transferencia más rápida.
Sin embargo, como las disminuciones del tamaño crítico, los dispositivos de semiconductor llegan a ser cada vez más sofisticados. En un mundo donde está muy apretada la posición de las materias individuales de los átomos, umbrales de la tolerancia de falta. Como consecuencia, los procesos modernos del semiconductor requieren los gases de proceso con la pureza más alta posible.
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