Харьцангуй дэвшилтэт үйлдвэрлэлийн процесс бүхий хагас дамжуулагч хавтанцар цутгах үйлдвэрүүдийн үйлдвэрлэлийн процесст 50 орчим төрлийн хий шаардлагатай байдаг. Хийг ерөнхийдөө задгай хий болонтусгай хий.

Микроэлектроник ба хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлд хийн хэрэглээ Хагас дамжуулагч процесст хий ашиглах нь үргэлж чухал үүрэг гүйцэтгэдэг, ялангуяа хагас дамжуулагч процессыг янз бүрийн үйлдвэрүүдэд өргөнөөр ашигладаг. ULSI, TFT-LCD-ээс эхлээд одоогийн бичил цахилгаан механик (MEMS) үйлдвэрлэл хүртэл хагас дамжуулагч процессыг хуурай сийлбэр, исэлдүүлэх, ион суулгах, нимгэн хальсан хуримтлуулах гэх мэт бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх процесс болгон ашигладаг.

Жишээлбэл, чипс нь элсээр хийгдсэн гэдгийг олон хүн мэддэг боловч чип үйлдвэрлэх бүх процессыг харахад фоторезист, өнгөлгөөний шингэн, зорилтот материал, тусгай хий гэх мэт илүү олон материал зайлшгүй шаардлагатай байдаг. Арын төгсгөлийн сав баглаа боодол нь янз бүрийн материалын субстрат, хөндлөнгийн хэрэгсэл, хар тугалга хүрээ, холбох материал гэх мэтийг шаарддаг. Электрон тусгай хий нь хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн зардлын хэмжээгээр цахиур хавтан, маск, фоторезистийн дараа хоёрдугаарт ордог.

Хийн цэвэр байдал нь эд ангиудын гүйцэтгэл, бүтээгдэхүүний гарцад шийдвэрлэх нөлөө үзүүлдэг бөгөөд хийн хангамжийн аюулгүй байдал нь ажилчдын эрүүл мэнд, үйлдвэрийн аюулгүй ажиллагаатай холбоотой байдаг. Яагаад хийн цэвэршилт нь технологийн дамжлага, боловсон хүчинд маш их нөлөөлдөг вэ? Энэ нь хэтрүүлэг биш, харин хийн өөрөө аюултай шинж чанараар тодорхойлогддог.

Хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн нийтлэг хийн ангилал

Энгийн хий

Энгийн хийг задгай хий гэж нэрлэдэг: энэ нь 5N-ээс бага цэвэршилттэй, үйлдвэрлэл, борлуулалтын хэмжээ ихтэй үйлдвэрлэлийн хий юм. Үүнийг бэлтгэх янз бүрийн аргын дагуу агаар ялгах хий, синтетик хий гэж хувааж болно. Устөрөгч (H2), азот (N2), хүчилтөрөгч (O2), аргон (A2) гэх мэт;

Тусгай хий

Тусгай хий гэдэг нь тодорхой салбарт ашиглагддаг, цэвэр байдал, төрөл зүйл, шинж чанарын хувьд тусгай шаардлага тавьдаг үйлдвэрлэлийн хий юм. ГолчлонSiH4, PH3, B2H6, A8H3,HCL, CF4,NH3, POCL3, SIH2CL2, SIHCL3,NH3, BCL3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,SF6... гэх мэт.

Халуун хийн төрлүүд

Тусгай хийн төрөл: идэмхий, хортой, шатамхай, шаталтыг дэмждэг, идэвхгүй гэх мэт.
Түгээмэл хэрэглэгддэг хагас дамжуулагч хийг дараах байдлаар ангилдаг.
(i) идэмхий/хортой:HCl、BF3、 WF6、HBr、SiH2Cl2、NH3、 PH3、Cl2、BCl3…
(ii) Шатамхай: H2、CH4、SiH4、PH3、AsH3、SiH2Cl2、B2H6、CH2F2、CH3F、CO…
(iii) Шатамхай: O2、Cl2、N2O、NF3…
(iv) Идэвхгүй: N2,CF4、C2F6、C4F8、SF6、CO2、Ne、Kr、Тэр…

Хагас дамжуулагч чип үйлдвэрлэх явцад исэлдүүлэх, тархах, тунадасжуулах, сийлбэрлэх, шахах, фотолитографи болон бусад процессуудад 50 орчим төрлийн тусгай хий (тусгай хий гэж нэрлэдэг) ашигладаг бөгөөд процессын нийт үе шат нь хэдэн зуугаас давж гардаг. Жишээлбэл, ион суулгах процесст PH3, AsH3-ийг фосфор, хүнцлийн эх үүсвэр болгон, F-д суурилсан хий CF4, CHF3, SF6 болон галоген хий CI2, BCI3, HBr, SiH4, NH3, N2O-ийг сийлбэр хийх явцад ихэвчлэн ашигладаг. хуримтлуулах хальсны процесс, фотолитографийн процесст F2/Kr/Ne, Kr/Ne.

Дээр дурдсан зүйлсээс харахад олон хагас дамжуулагч хий нь хүний ​​биед хортой гэдгийг ойлгож болно. Ялангуяа SiH4 зэрэг зарим хий нь өөрөө шатдаг. Тэд гоожиж байгаа цагт агаарт байгаа хүчилтөрөгчтэй хүчтэй урвалд орж, шатаж эхэлнэ; болон AsH3 нь маш хортой. Аливаа бага зэргийн алдагдал нь хүмүүсийн амь насанд хор хөнөөл учруулж болзошгүй тул тусгай хий ашиглах хяналтын системийн дизайны аюулгүй байдалд тавигдах шаардлага онцгой өндөр байна.

Хагас дамжуулагч нь "гурван градус" байхын тулд өндөр цэвэршилттэй хий шаарддаг.

Хийн цэвэр байдал

Хийн агаар дахь бохирдлын агууламжийг ихэвчлэн хийн цэвэршилтийн хувиар, тухайлбал 99.9999% гэж илэрхийлдэг. Ерөнхийдөө электрон тусгай хийн цэвэршилтийн шаардлага 5N-6N хүрдэг бөгөөд агаар мандлын бохирдлын агууламжийн эзлэхүүний харьцаа ppm (сая дахь хэсэг), ppb (тэрбум дахь хэсэг), ppt (триллион дахь хэсэг) гэсэн харьцаагаар илэрхийлэгддэг. Электрон хагас дамжуулагч талбар нь тусгай хийн цэвэршилт, чанарын тогтвортой байдалд хамгийн өндөр шаардлага тавьдаг бөгөөд электрон тусгай хийн цэвэршилт нь ерөнхийдөө 6N-ээс их байдаг.

Хуурайшилт

Хийн дэх ул мөр буюу нойтон усны агууламжийг ихэвчлэн шүүдэр цэгээр илэрхийлдэг, тухайлбал, агаар мандлын шүүдэр цэг -70℃.

Цэвэр байдал

Хий дэх бохирдуулагчийн тоосонцор, мкм хэмжээтэй тоосонцорыг хэдэн ширхэг/М3-аар илэрхийлнэ. Шахсан агаарын хувьд ихэвчлэн газрын тосны агууламжийг багтаасан зайлшгүй хатуу үлдэгдэл мг/м3-ээр илэрхийлэгдэнэ.