상대적으로 발전된 생산 공정을 갖춘 반도체 웨이퍼 파운드리의 제조 공정에는 거의 50가지 유형의 가스가 필요합니다. 가스는 일반적으로 벌크 가스와특수가스.

마이크로 전자공학 및 반도체 산업에서의 가스 응용 가스의 사용은 반도체 공정에서 항상 중요한 역할을 해 왔으며, 특히 반도체 공정은 다양한 산업에서 널리 사용됩니다. ULSI, TFT-LCD부터 현재의 MEMS(Micro Electro Mechanical) 산업에 이르기까지 건식식각, 산화, 이온주입, 박막증착 등 반도체 공정이 제품 제조공정으로 활용되고 있다.

예를 들어 칩이 모래로 만들어진다는 것은 많은 사람들이 알고 있지만 칩 제조의 전 과정을 살펴보면 포토레지스트, 연마액, 타겟재, 특수가스 등 더 많은 재료가 필요하다. 백엔드 패키징에도 다양한 소재의 기판, 인터포저, 리드프레임, 본딩재 등이 필요하다. 전자특수가스는 실리콘 웨이퍼에 이어 반도체 제조 비용에서 두 번째로 큰 재료이며, 마스크와 포토레지스트가 그 뒤를 잇습니다.

가스의 순도는 부품 성능 및 제품 수율에 결정적인 영향을 미치며, 가스 공급의 안전성은 직원의 건강 및 공장 운영의 안전과 관련됩니다. 가스 순도가 공정 라인과 인력에 그토록 큰 영향을 미치는 이유는 무엇입니까? 이는 과장이 아니며 가스 자체의 위험한 특성에 따라 결정됩니다.

반도체 산업의 일반 가스 분류

일반가스

일반가스란 벌크가스라고도 하며, 요구순도가 5N 이하이고 생산량과 판매량이 많은 산업용 가스를 말합니다. 제조 방법에 따라 공기 분리 가스와 합성 가스로 나눌 수 있습니다. 수소(H2), 질소(N2), 산소(O2), 아르곤(A2) 등;

특수 가스

특수가스란 특정 분야에 사용되는 산업용 가스로서 순도, 다양성, 특성 등 특별한 요구사항을 갖고 있는 가스를 말합니다. 주로SiH4, PH3, B2H6, A8H3,HCL, CF4,NH3, POCL3, SIH2CL2, SIHCL3,NH3, BCL3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,SF6… 등등.

향신료 가스의 종류

특수 가스의 종류: 부식성, 독성, 가연성, 연소 지원, 불활성 등
일반적으로 사용되는 반도체 가스는 다음과 같이 분류됩니다.
(i) 부식성/독성:HCl、BF3、WF6、HBr、SiH2Cl2、NH3、PH3、Cl2、BCl3…
(ii) 가연성: H2,CH4、SiH4、PH3、AsH3、SiH2Cl2、B2H6、CH2F2、CH3F、CO…
(iii) 가연성 물질: O2、Cl2、N2O、NF3…
(iv) 불활성: N2,CF4、C2F6、C4F8、SF6、이산화탄소、Ne、Kr,그…

반도체 칩 제조 공정에서는 산화, 확산, 증착, 식각, 주입, 포토리소그래피 및 기타 공정에 약 50가지 종류의 특수 가스(특수 가스라고 함)가 사용되며 전체 공정 단계는 수백 개가 넘습니다. 예를 들어 PH3 및 AsH3는 이온 주입 공정에서 인 및 비소 소스로 사용되며 F 기반 가스 CF4, CHF3, SF6 및 할로겐 가스 CI2, BCI3, HBr은 에칭 공정에서 일반적으로 사용되며 SiH4, NH3, N2O는 포토리소그래피 공정에서는 증착막 공정, F2/Kr/Ne, Kr/Ne.

위의 측면에서 우리는 많은 반도체 가스가 인체에 유해하다는 것을 이해할 수 있습니다. 특히, SiH4와 같은 일부 가스는 스스로 점화됩니다. 누출되는 한 공기 중의 산소와 격렬하게 반응하여 타기 시작합니다. AsH3는 독성이 매우 높습니다. 약간의 누출이라도 사람의 생명에 해를 끼칠 수 있으므로 특수 가스를 사용하는 제어 시스템 설계의 안전성에 대한 요구 사항은 특히 높습니다.

반도체에는 '3도'의 고순도 가스가 필요합니다.

가스 순도

가스 중 불순물 분위기의 함량은 일반적으로 99.9999%와 같이 가스 순도의 백분율로 표시됩니다. 일반적으로 전자특수가스에 요구되는 순도는 5N~6N에 달하며, 불순물 분위기 함량의 부피비인ppm(part per Million), ppb(part per Billion), ppt(part per tent)로도 표현됩니다. 전자 반도체 분야는 특수가스의 순도와 품질 안정성에 대한 요구사항이 가장 높으며, 전자특수가스의 순도는 일반적으로 6N 이상입니다.

건조함

가스 내 미량 수분 함량 또는 습기는 일반적으로 대기 이슬점 -70℃와 같은 이슬점으로 표시됩니다.

청결

가스에 포함된 오염물질 입자의 수, 즉 입자 크기가 µm인 입자 수는 얼마나 많은 입자/M3로 표시됩니다. 압축 공기의 경우 일반적으로 오일 함량을 포함하여 피할 수 없는 고형 잔류물의 mg/m3 단위로 표시됩니다.