Харьцангуй дэвшилтэт үйлдвэрлэлийн процесс бүхий хагас дамжуулагч вафер цутгах үйлдвэрийн үйлдвэрлэлийн процесст бараг 50 төрлийн хий шаардлагатай байдаг. Хий нь ерөнхийдөө задгай хий болон хий гэж хуваагддаг.тусгай хийнүүд.

Микроэлектроник болон хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлд хийн хэрэглээ Хийн хэрэглээ нь хагас дамжуулагчийн процесст үргэлж чухал үүрэг гүйцэтгэсээр ирсэн бөгөөд ялангуяа хагас дамжуулагчийн процессыг янз бүрийн салбарт өргөн ашигладаг. ULSI, TFT-LCD-ээс эхлээд одоогийн микро цахилгаан механик (MEMS) үйлдвэрлэл хүртэл хагас дамжуулагчийн процессыг хуурай сийлбэр, исэлдэлт, ионы суулгац, нимгэн хальсан тунадасжуулалт гэх мэт бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх процесс болгон ашигладаг.

Жишээлбэл, олон хүн чипсийг элсээр хийдэг гэдгийг мэддэг боловч чип үйлдвэрлэх бүх үйл явцыг харахад фоторезист, өнгөлгөөний шингэн, бай материал, тусгай хий гэх мэт илүү их материал шаардлагатай байдаг. Арын сав баглаа боодолд мөн янз бүрийн материалын суурь, завсрын материал, хар тугалган хүрээ, холбогч материал гэх мэт шаардлагатай байдаг. Цахиурын вафлины дараа хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлийн өртгийн хувьд электрон тусгай хий нь хоёрдугаарт ордог бөгөөд дараа нь маск, фоторезист ордог.

Хийн цэвэр байдал нь бүрэлдэхүүн хэсгийн гүйцэтгэл болон бүтээгдэхүүний гарцад шийдвэрлэх нөлөө үзүүлдэг бөгөөд хийн хангамжийн аюулгүй байдал нь ажилчдын эрүүл мэнд, үйлдвэрийн үйл ажиллагааны аюулгүй байдалтай холбоотой байдаг. Хийн цэвэр байдал яагаад процессын шугам болон ажилчдад ийм их нөлөө үзүүлдэг вэ? Энэ бол хэтрүүлэг биш, харин хийн өөрийнх нь аюултай шинж чанараар тодорхойлогддог.

Хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлийн нийтлэг хийн ангилал

Энгийн хий

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

Тусгай хий

Тусгай хий гэдэг нь тодорхой салбарт ашиглагддаг, цэвэршилт, төрөл зүйл, шинж чанарт 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.

Спиртийн хийн төрлүүд

Тусгай хийн төрлүүд: 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,CF4C2F6C4F8,SF6CO2,Ne,KrТэр,…

Хагас дамжуулагч чип үйлдвэрлэх явцад исэлдэлт, диффуз, тунадасжуулалт, сийлбэр, тарилга, фотолитографи болон бусад процесст 50 орчим төрлийн тусгай хий (тусгай хий гэж нэрлэдэг) ашигладаг бөгөөд нийт процессын алхамууд нь зуу гаруй байдаг. Жишээлбэл, ионы суулгацын процесст PH3 болон AsH3-ийг фосфор болон хүнцлийн эх үүсвэр болгон ашигладаг, F-д суурилсан CF4, CHF3, SF6 хий болон галоген хий CI2, BCI3, HBr-ийг сийлбэрийн процесст, SiH4, NH3, N2O-г тунадасжуулалтын хальсны процесст, F2/Kr/Ne, Kr/Ne-г фотолитографийн процесст түгээмэл ашигладаг.

Дээрх талуудаас харахад олон хагас дамжуулагч хий нь хүний ​​биед хортой гэдгийг бид ойлгож болно. Ялангуяа SiH4 зэрэг зарим хий нь өөрөө шатдаг. Тэд гоожиж байгаа л бол агаарт байгаа хүчилтөрөгчтэй хүчтэй урвалд орж, шатаж эхэлдэг; мөн AsH3 нь маш хортой. Аливаа бага зэргийн гоожилт нь хүмүүсийн амьдралд хор хөнөөл учруулж болзошгүй тул тусгай хий ашиглах хяналтын системийн дизайны аюулгүй байдлын шаардлага онцгой өндөр байдаг.

Хагас дамжуулагч нь өндөр цэвэршилттэй хийнүүд "гурван градус"-тай байхыг шаарддаг.

Хийн цэвэршилт

Хий дэх хольцын агаар мандлын агууламжийг ихэвчлэн хийн цэвэршилтийн хувиар, тухайлбал 99.9999% гэж илэрхийлдэг. Ерөнхийдөө электрон тусгай хийн цэвэршилтийн шаардлага 5N-6N хүрдэг бөгөөд мөн хольцын агаар мандлын агууламжийн ppm (сая тутамд нэг хэсэг), ppb (тэрбум тутамд нэг хэсэг), ppt (триллион тутамд нэг хэсэг)-ийн эзлэхүүний харьцаагаар илэрхийлдэг. Электрон хагас дамжуулагчийн талбар нь тусгай хийн цэвэршилт, чанарын тогтвортой байдалд хамгийн өндөр шаардлага тавьдаг бөгөөд электрон тусгай хийн цэвэршилт нь ерөнхийдөө 6N-ээс их байдаг.

Хуурайшилт

Хий дэх усны ул мөрийн агууламж буюу чийглэгийг ихэвчлэн шүүдэр цэгээр илэрхийлдэг, тухайлбал агаар мандлын шүүдэр цэг -70℃.

Цэвэр байдал

Хийн бохирдуулагч бодисын тоо, мкм хэмжээтэй хэсгүүдийг хэдэн ширхэг/М3-аар илэрхийлдэг вэ. Шахсан агаарын хувьд энэ нь ихэвчлэн зайлшгүй хатуу үлдэгдлийн мг/м3-аар илэрхийлэгддэг бөгөөд үүнд газрын тосны агууламж багтдаг.