سیمی کنڈکٹر ویفر فاؤنڈری کی تیاری کے عمل میں نسبتاً جدید پیداواری عمل کے ساتھ، تقریباً 50 مختلف قسم کی گیسوں کی ضرورت ہوتی ہے۔ گیسوں کو عام طور پر بلک گیسوں میں تقسیم کیا جاتا ہے۔خصوصی گیسیں.

مائیکرو الیکٹرانکس اور سیمی کنڈکٹر صنعتوں میں گیسوں کا استعمال سیمی کنڈکٹر کے عمل میں گیسوں کا استعمال ہمیشہ اہم کردار ادا کرتا رہا ہے، خاص طور پر سیمی کنڈکٹر کے عمل کو مختلف صنعتوں میں بڑے پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے۔ ULSI، TFT-LCD سے لے کر موجودہ مائیکرو الیکٹرو مکینیکل (MEMS) انڈسٹری تک، سیمی کنڈکٹر کے عمل کو پروڈکٹ مینوفیکچرنگ کے عمل کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، بشمول ڈرائی ایچنگ، آکسیڈیشن، آئن امپلانٹیشن، پتلی فلم جمع کرنا وغیرہ۔

مثال کے طور پر، بہت سے لوگ جانتے ہیں کہ چپس ریت سے بنتی ہیں، لیکن چپ بنانے کے پورے عمل کو دیکھتے ہوئے، مزید مواد کی ضرورت ہوتی ہے، جیسے فوٹو ریزسٹ، پالش کرنے والا مائع، ٹارگٹ میٹریل، خصوصی گیس وغیرہ ناگزیر ہیں۔ بیک اینڈ پیکیجنگ کے لیے مختلف مواد کے سبسٹریٹس، انٹرپوزر، لیڈ فریم، بانڈنگ میٹریل وغیرہ کی بھی ضرورت ہوتی ہے۔ الیکٹرانک خصوصی گیسیں سیمی کنڈکٹر کی تیاری کے اخراجات میں سلیکون ویفرز کے بعد دوسرا سب سے بڑا مواد ہے، اس کے بعد ماسک اور فوٹو ریزسٹ۔

گیس کی پاکیزگی اجزاء کی کارکردگی اور مصنوعات کی پیداوار پر فیصلہ کن اثر رکھتی ہے، اور گیس کی فراہمی کی حفاظت کا تعلق اہلکاروں کی صحت اور فیکٹری کے آپریشن کی حفاظت سے ہے۔ گیس کی پاکیزگی کا عمل کی لائن اور اہلکاروں پر اتنا بڑا اثر کیوں پڑتا ہے؟ یہ کوئی مبالغہ آرائی نہیں ہے بلکہ اس کا تعین خود گیس کی خطرناک خصوصیات سے ہوتا ہے۔

سیمی کنڈکٹر انڈسٹری میں عام گیسوں کی درجہ بندی

عام گیس

عام گیس کو بلک گیس بھی کہا جاتا ہے: اس سے مراد صنعتی گیس ہے جس کی خالص ضرورت 5N سے کم ہے اور پیداوار اور فروخت کا بڑا حجم ہے۔ تیاری کے مختلف طریقوں کے مطابق اسے ہوا سے الگ کرنے والی گیس اور مصنوعی گیس میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ ہائیڈروجن (H2)، نائٹروجن (N2)، آکسیجن (O2)، آرگن (A2)، وغیرہ؛

خصوصی گیس

خاص گیس سے مراد وہ صنعتی گیس ہے جو مخصوص شعبوں میں استعمال ہوتی ہے اور اس کی پاکیزگی، قسم اور خصوصیات کے لیے خصوصی تقاضے ہوتے ہیں۔ بنیادی طور پرSiH4، PH3، B2H6، A8H3،ایچ سی ایل، CF4،NH3POCL3، SIH2CL2، SIHCL3،NH3, بی سی ایل 3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,SF6… اور اسی طرح.

سپیشل گیسوں کی اقسام

خاص گیسوں کی اقسام: سنکنرن، زہریلی، آتش گیر، دہن کو سہارا دینے والی، غیر فعال، وغیرہ۔
عام طور پر استعمال ہونے والی سیمی کنڈکٹر گیسوں کی درجہ بندی اس طرح کی جاتی ہے:
(i) corrosive/زہریلا:ایچ سی ایل、BF3 、WF6 、HBr 、SiH2Cl2 、NH3 、PH3 、Cl2 、BCl3…
(ii) آتش گیر: H2،CH4،SiH4、PH3、AsH3、SiH2Cl2、B2H6、CH2F2、CH3F、CO…
(iii) آتش گیر: O2、Cl2、N2O、NF3…
(iv) Inert: N2،CF4、C2F6、C4F8،SF6CO2،Ne،Krوہ…

سیمی کنڈکٹر چپ کی تیاری کے عمل میں، تقریباً 50 مختلف قسم کی خصوصی گیسیں (جسے خصوصی گیسیں کہا جاتا ہے) آکسیڈیشن، ڈفیوژن، ڈپوزیشن، اینچنگ، انجیکشن، فوٹو لیتھوگرافی اور دیگر عملوں میں استعمال ہوتی ہیں اور عمل کے کل مراحل سینکڑوں سے تجاوز کر جاتے ہیں۔ مثال کے طور پر، PH3 اور AsH3 آئن امپلانٹیشن کے عمل میں فاسفورس اور سنکھیا کے ذرائع کے طور پر استعمال ہوتے ہیں، F پر مبنی گیسیں CF4، CHF3، SF6 اور ہالوجن گیسیں CI2، BCI3، HBr عام طور پر اینچنگ کے عمل میں استعمال ہوتی ہیں، SiH4، NH3، N2O میں فوٹو لیتھوگرافی کے عمل میں جمع فلم کا عمل، F2/Kr/Ne، Kr/Ne۔

مندرجہ بالا پہلوؤں سے، ہم سمجھ سکتے ہیں کہ بہت سی سیمی کنڈکٹر گیسیں انسانی جسم کے لیے نقصان دہ ہیں۔ خاص طور پر، کچھ گیسیں، جیسے کہ SiH4، خود کو جلانے والی ہیں۔ جب تک وہ رستے رہیں گے، وہ ہوا میں آکسیجن کے ساتھ پرتشدد ردعمل کا اظہار کریں گے اور جلنا شروع کریں گے۔ اور AsH3 انتہائی زہریلا ہے۔ کسی بھی معمولی رساو سے لوگوں کی زندگیوں کو نقصان پہنچ سکتا ہے، اس لیے خصوصی گیسوں کے استعمال کے لیے کنٹرول سسٹم کے ڈیزائن کی حفاظت کی ضروریات خاص طور پر زیادہ ہیں۔

سیمی کنڈکٹرز کو "تین ڈگری" کے لیے اعلیٰ پاکیزگی والی گیسوں کی ضرورت ہوتی ہے۔

گیس کی پاکیزگی

گیس میں ناپاک ماحول کے مواد کو عام طور پر گیس کی پاکیزگی کے فیصد کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے، جیسے 99.9999%۔ عام طور پر، الیکٹرانک خصوصی گیسوں کے لیے پاکیزگی کی ضرورت 5N-6N تک پہنچ جاتی ہے، اور اس کا اظہار ناپاک ماحول کے مواد پی پی ایم (حصہ فی ملین)، پی پی بی (پارٹ فی بلین)، اور پی پی ٹی (پارٹ فی ٹریلین) کے حجم کے تناسب سے بھی ہوتا ہے۔ الیکٹرانک سیمی کنڈکٹر فیلڈ میں خصوصی گیسوں کی پاکیزگی اور معیار کے استحکام کے لئے سب سے زیادہ تقاضے ہیں، اور الیکٹرانک خصوصی گیسوں کی پاکیزگی عام طور پر 6N سے زیادہ ہوتی ہے۔

خشکی

گیس میں ٹریس واٹر کا مواد، یا نمی، عام طور پر اوس پوائنٹ میں ظاہر ہوتا ہے، جیسے کہ وایمنڈلیی اوس پوائنٹ -70℃۔

صفائی

گیس میں آلودگی پھیلانے والے ذرات کی تعداد، µm کے ذرہ سائز والے ذرات، کتنے ذرات/M3 میں ظاہر کیے جاتے ہیں۔ کمپریسڈ ہوا کے لیے، اس کا اظہار عام طور پر ناگزیر ٹھوس باقیات کے mg/m3 میں ہوتا ہے، جس میں تیل کا مواد شامل ہوتا ہے۔