Năm 2018, thị trường khí điện tử toàn cầu dành cho mạch tích hợp đạt 4,512 tỷ USD, tăng 16% so với năm trước. Tốc độ tăng trưởng cao của ngành công nghiệp khí đặc biệt điện tử dành cho chất bán dẫn và quy mô thị trường khổng lồ đã thúc đẩy kế hoạch thay thế khí đặc biệt điện tử trong nước!
Khí electron là gì?
Khí điện tử là nguyên liệu cơ bản được sử dụng trong sản xuất chất bán dẫn, màn hình phẳng, điốt phát quang, pin mặt trời và các sản phẩm điện tử khác, được sử dụng rộng rãi trong các quy trình làm sạch, khắc, tạo màng, pha tạp và các quy trình khác. Các lĩnh vực ứng dụng chính của khí điện tử bao gồm công nghiệp điện tử, pin mặt trời, truyền thông di động, hệ thống định vị và âm thanh video ô tô, hàng không vũ trụ, công nghiệp quân sự và nhiều lĩnh vực khác.
Khí chuyên dụng trong điện tử có thể được chia thành bảy loại dựa trên thành phần hóa học của chúng: silic, asen, phốt pho, bo, hydrua kim loại, halogenua và ankoxit kim loại. Theo các phương pháp ứng dụng khác nhau trong mạch tích hợp, chúng có thể được chia thành khí pha tạp, khí epitaxy, khí cấy ion, khí điốt phát quang, khí khắc, khí lắng đọng hơi hóa học và khí cân bằng. Có hơn 110 loại khí chuyên dụng được sử dụng trong ngành công nghiệp bán dẫn, trong đó hơn 30 loại được sử dụng phổ biến.
Nhìn chung, ngành công nghiệp sản xuất bán dẫn chia khí thành hai loại: khí thông dụng và khí đặc biệt. Trong đó, khí thông dụng là loại khí được cung cấp tập trung và sử dụng với số lượng lớn, ví dụ như N2, H2, O2, Ar, He, v.v. Khí đặc biệt là một số loại khí hóa học được sử dụng trong quá trình sản xuất bán dẫn, chẳng hạn như kéo giãn, phun ion, trộn, rửa và tạo mặt nạ, mà hiện nay chúng ta gọi là khí đặc biệt điện tử, ví dụ như SiH4, PH3, AsH3, B2H6, N2O, NH3, SF6, NF3, CF4, BCl3, BF3, HCl, Cl2 có độ tinh khiết cao, v.v.
Trong toàn bộ quy trình sản xuất của ngành công nghiệp bán dẫn, từ khâu phát triển chip đến đóng gói thiết bị cuối cùng, hầu như mọi khâu đều không thể tách rời khỏi khí chuyên dụng điện tử. Sự đa dạng của các loại khí được sử dụng và yêu cầu chất lượng cao khiến khí điện tử trở thành "nguồn dinh dưỡng" cho vật liệu bán dẫn.
Trong những năm gần đây, năng lực sản xuất các linh kiện điện tử chính của Trung Quốc như chất bán dẫn và tấm màn hình đã tăng lên đáng kể, đồng thời nhu cầu thay thế nhập khẩu các vật liệu hóa học điện tử cũng tăng cao. Vị trí của khí điện tử trong ngành công nghiệp bán dẫn ngày càng trở nên quan trọng. Ngành công nghiệp khí điện tử trong nước sẽ bước vào giai đoạn tăng trưởng nhanh chóng.
Khí chuyên dụng cho thiết bị điện tử có yêu cầu rất cao về độ tinh khiết, bởi vì nếu độ tinh khiết không đạt yêu cầu, các nhóm tạp chất như hơi nước và oxy trong khí chuyên dụng này sẽ dễ dàng tạo thành lớp màng oxit trên bề mặt chất bán dẫn, ảnh hưởng đến tuổi thọ của các thiết bị điện tử. Ngoài ra, các hạt tạp chất có trong khí chuyên dụng này còn có thể gây ra hiện tượng đoản mạch và hư hỏng mạch bán dẫn. Có thể nói, việc nâng cao độ tinh khiết đóng vai trò sống còn đối với năng suất và hiệu suất sản xuất thiết bị điện tử.
Với sự phát triển không ngừng của ngành công nghiệp bán dẫn, quy trình sản xuất chip liên tục được cải tiến và hiện đã đạt đến 5nm, sắp đạt đến giới hạn của Định luật Moore, tương đương với một phần hai mươi đường kính của sợi tóc người (khoảng 0,1 mm). Do đó, điều này cũng đặt ra yêu cầu cao hơn về độ tinh khiết của khí đặc biệt dùng trong điện tử được tạo ra bởi chất bán dẫn.
Thời gian đăng bài: 15/12/2021
