No processo de fabricação de chips, não são necessários apenas equipamentos ou materiais básicos, como máquinas de litografia, máquinas de gravação, fotorresistentes e pastilhas de silício, mas também um gás especial na indústria chamado gás eletrônico. Como uma das matérias-primas a montante da cadeia industrial, gases eletrônicos especiais estão envolvidos em vários elos, como gravação, limpeza, crescimento epitaxial e implantação iônica. Eles são indispensáveis para toda a indústria de fabricação de chips, por isso são chamados de “sangue” dos semicondutores.
Como o gás eletrônico afeta o desempenho, a integração, o rendimento e outros indicadores-chave dos circuitos integrados, existem elevados requisitos para a pureza do gás eletrônico. Devido às grandes dificuldades do processo, o gás eletrônico se tornou o segundo maior material, e sua participação no custo perde apenas para os wafers de silício.
Gases de gravação comumente usados para semicondutores
1. Gás fluoreto:
O hexafluoreto de enxofre SF6 é um dos gases fluoreto mais comumente usados na gravação a seco de semicondutores. É caracterizado por alta seletividade e forte taxa de ataque. É adequado para gravação de materiais de baixa constante dielétrica, como óxido de silício, fluoreto de silício, nitreto de silício, etc.
tetrafluoreto de carbono (CF4)
O tetrafluoreto de carbono CF4 também é usado em vários processos de gravação de wafer. CF4 é atualmente o gás de gravação a plasma mais utilizado na indústria microeletrônica. Pode ser amplamente utilizado na gravação de materiais de película fina, como silício, dióxido de silício, nitreto de silício, vidro fosfosilicato e tungstênio, e na limpeza de superfícies de dispositivos eletrônicos e células solares. Também é amplamente utilizado na produção de tecnologia laser, isolamento de fase gasosa, refrigeração de baixa temperatura, agentes de detecção de vazamentos, controle de atitude de foguetes espaciais e agentes de descontaminação na produção de circuitos impressos.
O gás trifluoreto de nitrogênio NF3 tem a taxa de corrosão mais lenta entre os gases fluoreto, mas tem boa seletividade. Funciona bem quando diferentes materiais são isolados uns dos outros e também é adequado para gravar materiais orgânicos.
2. Gás Óxido:
O2
O2 é um gás óxido comum na gravação a seco de semicondutores e pode ser usado para oxidar óxidos e materiais metálicos. O2 tem uma taxa de ataque lenta, mas forte seletividade, por isso é adequado para gravar a maioria dos materiais óxidos.
H2O
H2O é um gás óxido com bom relaxamento e pode ser usado para gravar fotorresistentes duros e resinas orgânicas. No entanto, quando misturado com gás fluoreto, afetará a seletividade da reação.
N2O
N2O pode ser usado para oxidar silício hidrogenado e materiais metálicos. Sua taxa de ataque é mais rápida que o O2, mas sua seletividade é pior que o O2.
Acima estão os tipos e características dos gases comumente usados na gravação a seco de semicondutores. A sua aplicação no processo de gravação é muito importante. Para diferentes materiais e diferentes propósitos de gravação, é necessário selecionar gases apropriados para gravação.
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