Γιατί ο γίγαντας ημιαγωγών επεκτείνει τη χρήση φθορίου υψηλής καθαρότητας (F2 Mix);

Σύμφωνα με την Έκθεση Αειφορίας 2024 της SK Hynix που κυκλοφόρησε πρόσφατα, η Hynix θα αντικαταστήσει τοαέριο τριφθοριούχο άζωτοχρησιμοποιείται σε διαδικασίες καθαρισμού ημιαγωγών με πιο φιλικά προς το περιβάλλον αέρια χαμηλού δυναμικού υπερθέρμανσης του πλανήτη (GWP). Αναφέρεται ότι αυτές οι διαδικασίες χρησιμοποιούνμείγμα αερίων φθορίου υψηλής καθαρότητας (F2 Mix).

Στη διαδικασία χάραξης της παραγωγής ημιαγωγών, οι δομές χαράσσονται στον ημιαγωγό. Αυτό το βήμα λαμβάνει χώρα σε ένα λεγόμενο echer. Το χαραγμένο υλικό εναποτίθεται επίσης στα τοιχώματα του εργαλείου χάραξης, επομένως απαιτείται ξεχωριστή διαδικασία για τον καθαρισμό του εργαλείου. Στις περισσότερες περιπτώσεις, καθαρίζεται μεNF3, αλλά υπάρχουν χαρακτήρες στην αγορά που χρησιμοποιούν αμίγμα αερίων F2/N2 υψηλής καθαρότητας.

Αυτά τα μείγματα αερίων αφαιρούν τις ενώσεις SiO2 και Si3N4 με φιλικό προς το περιβάλλον τρόπο και μπορούν να αντικατασταθούνNF3ως καθαριστικό αέριο. Επιπλέον, το GWP (Global Warming Potential) του μείγματος F2/N2 είναι μηδενικό σε σύγκριση με το 17900 του NF3. Το μείγμα αερίων F2/N2 μπορεί επίσης να αντικαταστήσειάλλα αέρια καθαρισμού όπως CF4 ή C2F6.

Η SOLVAY έχει αναπτύξει και κατοχυρώσει με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας διαφορετικά μείγματα αερίων φθορίου. Ως φιλικό προς το περιβάλλον αέριο για διεργασίες καθαρισμού CVD, το Solvaclean® χρησιμοποιεί πολύ λιγότερο αέριο ανά κύκλο και επομένως είναι πιο αποτελεσματικό, παρά το γεγονός ότι έχει παρόμοιο ρυθμό καθαρισμού σε σύγκριση με εναλλακτικές λύσεις. Εάν το F2 απελευθερωθεί στο περιβάλλον, αποσυντίθεται αμέσως σε HF. Το HF απορροφάται από την υγρασία και στη συνέχεια ξεπλένεται από τη βροχή. Δεν μένει τίποτα στην ατμόσφαιρα. Τα προϊόντα Solvaclean® έχουν μηδενικό GWP (Global Warming Potential).

Αναφέρεται ότι κατασκευαστές τσιπ όπως η Hynix και η Samsung επιδιώκουν να επεκτείνουν την εφαρμογή μικτού αερίου φθορίου υψηλής καθαρότητας (F2 Mix).

Ένα άλλο αέριο που χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο είναιυδροφθόριο (HF), το οποίο χρησιμοποιείται σε εξοπλισμό κρυογονικής χάραξης. Το HF έχει GWP 1 ή λιγότερο, πολύ χαμηλότερο από τα αέρια φθοράνθρακα που χρησιμοποιήθηκαν στο παρελθόν για τη χάραξη οπών καναλιών NAND.Τα αέρια της οικογένειας φθοράνθρακα τετραφθοριούχος άνθρακας (CF4)και το οκταφθοροκυκλοβουτάνιο (C4F8) έχουν GWP 6030 και 9540, αντίστοιχα.

Η προαναφερθείσα αλλαγή στη χρήση φυσικού αερίου αναμένεται επίσης να έχει αντίκτυπο στην απόδοση των σχετικώνεξειδικευμένες ηλεκτρονικές εταιρείες αερίου.