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半導體行業(yè)在全球范圍內(nèi)是一個巨大的產(chǎn)業(yè)，并且每年都在持續(xù)增長，這意味著對高純氣體的需求也將隨之增長。

擁有可靠的高純氣體供應對半導體制造至關(guān)重要，特別是當涉及到智能手機和自動駕駛汽車等先進技術(shù)時。

生產(chǎn)集成電路的過程是復雜的，在生產(chǎn)過程中需要超過30種不同的氣體，這使得所使用的氣體數(shù)量是任何行業(yè)中最多的。

氣體是半導體制造的一個重要組成部分，因為氣體可以產(chǎn)生塑造半導體電氣特性所需的化學反應。由于其復雜性，所使用的氣體在制造過程的每個階段都需要精準，來配置半導體。

隨著半導體行業(yè)的不斷發(fā)展和演變，在這個過程中使用的氣體也在不斷增加。使用的一些核心氣體包括氮氣、氧氣、氬氣和氫氣，我們將深入解釋它們在制造過程中的作用。

氮氣

由于氮氣的可用性和惰性，它是半導體制造過程中各種步驟中使用的核心氣體，但它的主要用途是在清洗階段。在這個階段，氮氣被用來沖洗每個通道和管網(wǎng)，以清除機器和工具中的任何氧氣，這將使它們不受可能污染工藝的其他氣體的影響。

此外，由于氮氣在整個過程中被大量使用，大多數(shù)半導體設備都在現(xiàn)場保留一臺制氮機。甚至隨著高科技智能手機和其他技術(shù)的生產(chǎn)，在努力滿足高需求的同時保持低成本已成為當務之急。

你可以說氮氣是保持工具、空間和管道不受任何潛在的水分、化學污染物和顆粒的影響。這是一種必不可少的氣體，從開始到結(jié)束的整個過程中都在使用，這也難怪他們在現(xiàn)場保留發(fā)生器。

氧氣

如你所知，氧氣是一種氧化劑，這使得它對創(chuàng)造沉積反應至關(guān)重要。它被用來生長氧化硅層，用于工藝中的各種元素，例如擴散掩膜。

當在半導體制造中使用氧氣時，氣體必須是超高純度的，以防止任何雜質(zhì)，這些雜質(zhì)可能會對設備生產(chǎn)和性能造成損害。

在蝕刻過程中，氧氣也被用來清除任何額外產(chǎn)生的材料殘渣。它還可以用來使任何這些蝕刻圖案永久化。

最后，氧氣還有助于通過氧化反應中和可能改變產(chǎn)品質(zhì)量的反應性氣體。因此，與氮氣類似，氧氣也有助于確保沒有任何污染發(fā)生。

氬氣

氬氣主要用于紫外光刻激光器的沉積和蝕刻過程，這些激光器被用來在半導體芯片上制作最小的圖案。

在制造所需的硅片期間，氬氣被用來保護在硅片上形成的硅晶體，使其在高溫下生長過程中不會與氧氣和氮氣發(fā)生任何潛在的反應。

因為氬氣也是一種非常惰性的氣體，它被用來為金屬的濺射沉積提供一個非反應性的環(huán)境。有時，氮氣可能過于活躍，會導致金屬氮化物的形成。

此外，液氬被用于工具，以清潔最小、最脆弱的芯片。

氫氣

由于需求增加，氫氣在半導體制造中的使用可能會增加。特別是在光刻階段，氫氣被用來與化學品錫反應，以產(chǎn)生氫化錫。需要氫化錫，以便它不會積聚在昂貴的光學器件上。

它在沉積過程中用于硅和硅鍺的外延沉積，也用于通過退火過程準備表面。

氫氣被用來創(chuàng)造一個新的氧化層，以修改已經(jīng)存在的薄膜。這一過程是在高壓和高溫環(huán)境下進行的，這意味著對流速、溫度和壓力的控制極為重要。

此外，氫氣也被用于摻雜階段，以幫助控制分解，因為用于這一過程的氣體是非常有毒的。以至于它們需要被儲存在能夠防止泄漏的設備中。

二硼烷也是摻雜過程中使用的一種化學品，但它會慢慢分解，因為它的溫度不穩(wěn)定，因此需要氫氣來幫助穩(wěn)定它。

日常生活中的半導體

半導體被用于各種日常設備，如電腦、智能手機、電視，也被用于先進技術(shù)，如醫(yī)療設備、軍事系統(tǒng)和很多其他應用。

它們是我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠?，我們并沒有注意到，因為它們就在我們每天使用的設備中。沒有半導體，我們就不能做很多事情，隨著半導體技術(shù)的發(fā)展，它們變得更可靠、更智能、更緊湊。

從通信、交通到娛樂，這些只是半導體為我們所做的一小部分。它們將為未來的技術(shù)和創(chuàng)新提供動力，使我們能夠做我們從未想象過的事情。