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氖气在制造半导体过程中的重要性

发布时间:2022-09-13 16:31:17 来源:买球世界杯平台网址 作者:2022世界杯正规买球平台

内容简介:  氖是稀有气体之一,位于元素周期表的最右侧,氖是惰性的,不会反应生成化合物。氖对半导体芯片的制造很重要,但不存在于芯片中。它在制造过程中不直接接触硅。氖有助于制造用于半导体图案的光刻工艺中的深紫外(DUV)光。氖在准分子激光器中起着至关重要的作用。  图案化硅以制造电路是一个多步骤的过程.从光滑的表面开始,首先用光刻胶完全覆盖该表面。光刻胶是光敏的。曝光会引起化学变化,使部分光刻胶被冲走。在某些类型中,曝光部分被移除,在其他类型中,未曝光部分被移除。掩模放置在光刻胶覆盖的表面上。面罩阻挡光线照射到某些区域并使其他区域暴露在光线下。 ...

  氖是稀有气体之一,位于元素周期表的最右侧,氖是惰性的,不会反应生成化合物。氖对半导体芯片的制造很重要,但不存在于芯片中。它在制造过程中不直接接触硅。氖有助于制造用于半导体图案的光刻工艺中的深紫外(DUV)光。氖在准分子激光器中起着至关重要的作用。

  图案化硅以制造电路是一个多步骤的过程.从光滑的表面开始,首先用光刻胶完全覆盖该表面。光刻胶是光敏的。曝光会引起化学变化,使部分光刻胶被冲走。在某些类型中,曝光部分被移除,在其他类型中,未曝光部分被移除。掩模放置在光刻胶覆盖的表面上。面罩阻挡光线照射到某些区域并使其他区域暴露在光线下。

  随后的蚀刻去除了暴露的表面,并使仍然被光刻胶覆盖的区域不受影响。光刻中使用的光的波长决定了可以制造的最小特征尺寸。能量越高,可以塞到芯片上的能量就越多。摩尔定律是向更短波长过渡的结果。DUV激光器,193nm和248nm,高达70%的霓虹灯生产用于半导体行业。没有DUV激光器就没有半导体芯片。这些激光器也可用于医药和其他制造业。由于霓虹灯供应不足,供应链已经断裂的芯片成为一个特殊的痛点。

  氖只是间接参与准分子激光器中产生紫外光的化学和物理过程。它是另一种惰性气体,氩气,作用所在。在含有氩气Ar和氟F2的气体混合物中放电可以产生短寿命的激发态分子(ArF)*。这种瞬态分子随着193nm紫外光的释放而分解。将放电定位在两个适当的镜子之间,结果是深紫外激光。氖主要作为缓冲气体存在,但确实起到了碰撞伙伴的作用,占混合物的95%以上.氖几乎什么都不做,用作反应氩和氟的惰性载体。更换霓虹灯是不可能的。没有其他材料具有它的特性。

  准分子的化学性质非常脆弱。杂质造成严重破坏。起始气体必须非常纯净。激光操作从腔中消融杂质,添加杂质。解决方案是仅在几周后更换气体。气体被洗涤和排放。从大气中捕获的氖和氩被释放回大气。氖气和氩气是循环经济的一部分,但仍需要持续供应新鲜、纯化的氖气和氩气。这就是乌克兰目前的局势进入画面的地方。

  空气分离装置的建造和运行成本很高。这些产品不是特别难以运输,无论是作为低温液体还是压缩气体,但它们的运输成本很高。空分设备通常服务于相对本地化的市场或较大的消费者。蒸馏过程可以很好地扩展,受益于通常所说的“三分之二比例因子”。”这是一个东西有多大和建造成本之间的数学关系。建设空分设备的资本投资仅以产能增长速度的2/3增长。简单地说,越大越好。

  乌克兰的霓虹灯行业利用了与钢铁制造相关的大型空气分离工厂。它们是低成本、粗制氖材料的来源,是制造用于激光器的纯化氖的一个很好的起点。两家制造商Ingas和Cryoin开始主导霓虹灯供应。他们建立在原料优势的基础上,获得了进一步的规模优势。据一些报道,乌克兰供应了全球约70%的霓虹灯。其他估计接近50%。无论确切的数字是多少,结果都是由于战争而导致供应量急剧下降。

  当前的中断使许多人重新评估全球霓虹灯供应链。它可能会导致新进入者进入高纯度霓虹灯市场。它还引起了对准分子激光器中氖使用的重新审查。霓虹灯没有替代品,但正在研究使用模式以减少消耗。

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