Í framleiðsluferli hálfleiðara obláta steypa með tiltölulega háþróaðri framleiðsluferlum þarf næstum 50 mismunandi tegundir lofttegunda. Lofttegundum er almennt skipt í magnlofttegundir ogsérstakar lofttegundir.

Notkun lofttegunda í öreinda- og hálfleiðaraiðnaði. Notkun lofttegunda hefur alltaf gegnt mikilvægu hlutverki í hálfleiðaraferlum, sérstaklega hálfleiðaraferli eru mikið notuð í ýmsum atvinnugreinum. Frá ULSI, TFT-LCD til núverandi örrafmagns (MEMS) iðnaðar, eru hálfleiðaraferli notuð sem framleiðsluferli vöru, þar á meðal þurrætingu, oxun, jónaígræðslu, þunnfilmuútfellingu osfrv.

Margir vita til dæmis að flísar eru úr sandi, en þegar litið er á allt flísaframleiðsluferlið þarf meira efni eins og photoresist, fægivökva, markefni, sérstakt gas o.s.frv. Bakhliðarumbúðir krefjast einnig undirlags, milliliða, blýramma, bindiefna osfrv. úr ýmsum efnum. Rafrænar sérstakar gastegundir eru næststærsta efnið í framleiðslukostnaði hálfleiðara á eftir kísilplötum, þar á eftir koma grímur og ljósþolnar.

Hreinleiki gass hefur afgerandi áhrif á afköst íhluta og afrakstur vöru og öryggi gasafhendingar tengist heilsu starfsmanna og öryggi verksmiðjunnar. Hvers vegna hefur hreinleiki gass svona mikil áhrif á vinnslulínuna og mannskapinn? Þetta er ekki ofmælt heldur ræðst það af hættulegum eiginleikum gassins sjálfs.

Flokkun algengra lofttegunda í hálfleiðaraiðnaði

Venjulegt gas

Venjulegt gas er einnig kallað magngas: það vísar til iðnaðargass með lægri hreinleikaþörf en 5N og mikið framleiðslu- og sölumagn. Það má skipta í loftaðskilnaðargas og tilbúið gas í samræmi við mismunandi undirbúningsaðferðir. Vetni (H2), köfnunarefni (N2), súrefni (O2), argon (A2), osfrv.;

Sérgas

Sérgas vísar til iðnaðargass sem er notað á sérstökum sviðum og hefur sérstakar kröfur um hreinleika, fjölbreytni og eiginleika. AðallegaSiH4, PH3, B2H6, A8H3,HCL, CF4,NH3, POCL3, SIH2CL2, SIHCL3,NH3, BCL3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,SF6… og svo framvegis.

Tegundir efnafræðilegra lofttegunda

Tegundir sérstakra lofttegunda: ætandi, eitruð, eldfim, brunastyður, óvirk o.s.frv.
Algengt notaðar hálfleiðaralofttegundir eru flokkaðar sem hér segir:
(i) Ætandi/eitrað:HCl、BF3, WF6, HBr, SiH2Cl2, NH3, PH3, Cl2、BCl3…
(ii) Eldfimt: H2、CH4、SiH4、PH3、AsH3、SiH2Cl2、B2H6、CH2F2,CH3F、CO…
(iii) Eldfimt: O2, Cl2, N2O, NF3…
(iv) Óvirkur: N2、CF4、C2F6、C4F8、SF6、CO2、Ne、Kr、Hann…

Við framleiðslu á hálfleiðaraflísum eru um 50 mismunandi gerðir af sérstökum lofttegundum (kallaðar sérstakar lofttegundir) notaðar við oxun, dreifingu, útfellingu, ætingu, innspýtingu, ljóslithography og önnur ferli, og heildarferlisþrepin fara yfir hundruð. Til dæmis eru PH3 og AsH3 notaðar sem fosfór og arsen uppsprettur í jónaígræðsluferlinu, F-undirstaða lofttegunda CF4, CHF3, SF6 og halógen lofttegundir CI2, BCI3, HBr eru almennt notaðar í ætingarferlinu, SiH4, NH3, N2O í útfellingarfilmuferlið, F2/Kr/Ne, Kr/Ne í ljóslitaferlinu.

Af ofangreindum þáttum getum við skilið að margar hálfleiðara lofttegundir eru skaðlegar mannslíkamanum. Einkum eru sumar lofttegundirnar, eins og SiH4, sjálfkveiknar. Svo lengi sem þeir leka munu þeir bregðast kröftuglega við súrefni í loftinu og byrja að brenna; og AsH3 er mjög eitrað. Sérhver lítill leki getur valdið skaða á lífi fólks, þannig að kröfur um öryggi stjórnkerfishönnunar fyrir notkun sérstakra lofttegunda eru sérstaklega háar.

Hálfleiðarar þurfa háhreinar lofttegundir til að hafa „þrjár gráður“

Gas hreinleiki

Innihald óhreinindalofts í gasinu er venjulega gefið upp sem hlutfall af hreinleika gassins, svo sem 99,9999%. Almennt séð nær hreinleikakrafan fyrir rafrænar sérstakar lofttegundir 5N-6N og er einnig gefin upp með rúmmálshlutfalli óhreininda í andrúmslofti ppm (hluti á milljón), ppb (hluti á milljarð) og ppt (hluti á trilljón). Rafræna hálfleiðarasviðið hefur hæstu kröfur um hreinleika og gæðastöðugleika sérstakra lofttegunda og hreinleiki rafrænna sérlofttegunda er almennt meiri en 6N.

Þurrkur

Innihald snefilvatns í gasinu, eða bleyta, er venjulega gefið upp í daggarmarki, svo sem daggarmarki andrúmsloftsins -70 ℃.

Hreinlæti

Fjöldi mengandi agna í gasinu, agnir með kornastærð µm, er gefinn upp í hversu margar agnir/M3. Fyrir þjappað loft er það venjulega gefið upp í mg/m3 af óumflýjanlegum leifum í föstu formi, sem inniheldur olíuinnihald.