Í framleiðsluferli hálfleiðaraskífusteypustöðva með tiltölulega háþróuðum framleiðsluferlum þarf næstum 50 mismunandi gerðir af lofttegundum. Lofttegundum er almennt skipt í lausalofttegundir ogsérstök lofttegundir.

Notkun lofttegunda í örrafeinda- og hálfleiðaraiðnaði Notkun lofttegunda hefur alltaf gegnt mikilvægu hlutverki í hálfleiðaraferlum, sérstaklega eru hálfleiðaraferli mikið notuð í ýmsum atvinnugreinum. Frá ULSI og TFT-LCD til núverandi örrafvélaiðnaðar (MEMS) eru hálfleiðaraferli notuð sem framleiðsluferli fyrir vörur, þar á meðal þurretsun, oxun, jónaígræðslu, þunnfilmuútfellingu o.s.frv.

Til dæmis vita margir að flísar eru úr sandi, en þegar litið er á allt framleiðsluferlið við flísar þarf fleiri efni, svo sem ljósþol, fægingarvökvi, markefni, sérstakt gas o.s.frv. sem eru ómissandi. Bakhliðarumbúðir krefjast einnig undirlags, millilags, leiðara, tengiefna o.s.frv. úr ýmsum efnum. Sérstakar rafeindagasar eru næststærsti efnið í framleiðslukostnaði hálfleiðara á eftir kísilplötum, þar á eftir koma grímur og ljósþol.

Hreinleiki gass hefur afgerandi áhrif á afköst íhluta og afurðaafköst og öryggi gasveitu tengist heilsu starfsfólks og öryggi verksmiðjurekstrar. Hvers vegna hefur hreinleiki gass svona mikil áhrif á vinnslulínuna og starfsfólk? Þetta eru ekki ýkjur, heldur er það ákvarðað af hættulegum eiginleikum gassins sjálfs.

Flokkun algengra lofttegunda í hálfleiðaraiðnaðinum

Venjulegt gas

Venjulegt gas er einnig kallað lausgas: það vísar til iðnaðargass með hreinleikakröfu lægri en 5N og mikið framleiðslu- og sölumagn. Það má skipta í loftskiljunargas og tilbúið gas eftir mismunandi framleiðsluaðferðum. Vetni (H2), köfnunarefni (N2), súrefni (O2), argon (A2) o.s.frv.;

Sérgas

Sérgas vísar til iðnaðargass sem er notað á tilteknum sviðum og hefur sérstakar kröfur um hreinleika, fjölbreytni og eiginleika.SiH4, PH3, B2H6, A8H3,HCL, CF4,NH3, POCL3, SIH2CL2, SIHCL3,NH3, BCL3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,SF6... og svo framvegis.

Tegundir kryddlofttegunda

Tegundir sérstakra lofttegunda: ætandi, eitraðar, eldfimar, brunaörvandi, óvirkar o.s.frv.
Algeng notkun hálfleiðaragasa er flokkuð sem hér segir:
(i) Ætandi/eitrað:HClBF3, WF6, HBr, SiH2Cl2, NH3, PH3, Cl2BCl3…
(ii) Eldfimt: H2CH4、SiH4、PH3、AsH3、SiH2Cl2、B2H6、CH2F2,CH3F、CO…
(iii) Eldfimt: O2, Cl2, N2O, NF3…
(iv) Óvirkt: N2CF4C2F6C4F8、SF6CO2Ne、KrHann…

Í framleiðsluferli hálfleiðaraflísar eru um 50 mismunandi gerðir af sérstökum lofttegundum (nefndar sérstakar lofttegundir) notaðar í oxun, dreifingu, útfellingu, etsingu, innspýtingu, ljósritun og öðrum ferlum, og heildarferlið fer yfir hundruð. Til dæmis eru PH3 og AsH3 notuð sem fosfór- og arsengjafar í jónaígræðsluferlinu, F-byggð lofttegundir CF4, CHF3, SF6 og halógenlofttegundir CI2, BCI3, HBr eru almennt notaðar í etsferlinu, SiH4, NH3, N2O í útfellingarfilmuferlinu, F2/Kr/Ne, Kr/Ne í ljósritunarferlinu.

Af ofangreindu má skilja að margar hálfleiðaralofttegundir eru skaðlegar mannslíkamanum. Sérstaklega eru sumar lofttegundir, eins og SiH4, sjálfkveikjandi. Svo lengi sem þær leka munu þær hvarfast harkalega við súrefni í loftinu og byrja að brenna; og AsH3 er mjög eitrað. Sérhver lítill leki getur valdið lífi fólks skaða, þannig að kröfur um öryggi stjórnkerfa við notkun sérstakra lofttegunda eru sérstaklega strangar.

Hálfleiðarar þurfa að háhreinar lofttegundir hafi „þrjár gráður“

Hreinleiki gass

Innihald óhreininda í lofttegundinni er venjulega gefið upp sem hlutfall af hreinleika lofttegundarinnar, svo sem 99,9999%. Almennt séð nær hreinleikakröfur fyrir rafrænar sérlofttegundir 5N-6N, og er einnig gefið upp með rúmmálshlutfalli óhreininda í lofttegundinnihaldi ppm (hlutar á milljón), ppb (hlutar á milljarð) og ppt (hlutar á trilljón). Hálfleiðarar rafeinda hafa hæstu kröfur um hreinleika og gæðastöðugleika sérlofttegunda, og hreinleiki rafrænna sérlofttegunda er almennt meiri en 6N.

Þurrkur

Magn snefilvatns í gasinu, eða raki, er venjulega gefið upp sem döggpunktur, svo sem andrúmsloftsdöggpunktur -70℃.

Hreinlæti

Fjöldi mengunarefna í gasinu, agnir með agnastærð µm, er gefinn upp í fjölda agna/M3. Fyrir þrýstiloft er það venjulega gefið upp í mg/m3 af óhjákvæmilegum föstum leifum, þar með talið olíuinnihald.