Chất bán dẫn là nền tảng của ngành công nghiệp điện tử, là thành phần chính để chế tạo các chip điện tử. Thứ có mặt trong hầu hết mọi thiết bị điện tử phục vụ đời sống con người hiện đại, từ các thiết bị cá nhân đến y tế, quốc phòng, cơ sở hạ tầng, trí tuệ nhân tạo .v..v.

Bạn có biết khí công nghiệp đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong quá trình sản xuất chất bán dẫn. Hãy cùng Bảo Phương tìm hiểu những loại khí nào được sử dụng để sản xuất chất bán dẫn và công dụng của nó ra sao qua bài viết dưới đây.

1.  Chất bán dẫn 

• Ngày nay, với cuộc sống hiện đại, các thiết bị điện tử sử dụng chip bán dẫn đã trở nên vô cùng phổ biến. Chất bán dẫn là thành phần cơ bản cấu thành nên những con chip nhỏ và siêu nhỏ trong các linh kiện điện tử, hiện diện trong hầu hết mọi lĩnh vực của đời sống.
• Gần gũi nhất với chúng ta là chiếc điện thoại thông minh, tiếp theo là các thiết bị điện tử gia dụng như tivi, tủ lạnh, lò vi sóng. Ngoài ra, chất bán dẫn còn có mặt trong các thiết bị y tế chăm sóc sức khỏe, thiết bị viễn thông, thiết bị quân sự công nghệ cao, ô tô tự lái, trung tâm dữ liệu, và trí tuệ nhân tạo.
• Có thể nói, chất bán dẫn đóng một vai trò quan trọng, góp phần tạo nên những bước tiến vượt bậc trong quá trình phát triển khoa học và công nghệ toàn cầu, làm cho cuộc sống con người trở nên dễ dàng hơn.
• Đây là một ngành công nghiệp khổng lồ với doanh thu hàng trăm tỷ USD. Vì chip máy tính là yếu tố đầu vào quan trọng cho nhiều ngành công nghệ cao khác, nên việc một quốc gia có cơ sở sản xuất chất bán dẫn sẽ hỗ trợ cho toàn bộ hệ sinh thái của hoạt động kinh tế giá trị cao. Nhiều quốc gia trên thế giới đã xác định đây là ngành công nghiệp mũi nhọn và tập trung đầu tư vào ngành sản xuất chất bán dẫn.

2.  Tại sao khí công nghiệp quan trọng trong sản xuất bán dẫn

• Các loại khí công nghiệp đóng vai trò then chốt trong quy trình sản xuất chất bán dẫn, tạo ra các phản ứng hóa học cần thiết để hình thành các tính chất điện của chất bán dẫn.
• Việc đảm bảo một nguồn cung cấp khí tinh khiết cao và đáng tin cậy là yếu tố sống còn cho quá trình sản xuất này. Với nhu cầu về chip điện tử ngày càng tăng, nhu cầu về khí có độ tinh khiết cao cũng sẽ không ngừng gia tăng.
• Quá trình sản xuất các mạch tích hợp rất phức tạp và yêu cầu hơn 30 loại khí khác nhau trong tất cả các giai đoạn. Do tính phức tạp của nó, các loại khí được sử dụng cần phải tinh khiết và chính xác ở mọi giai đoạn của quy trình sản xuất để cấu hình đúng chất bán dẫn.
• Một số loại khí cốt lõi được sử dụng bao gồm Nitơ, Oxy, Argon và Hydro, chúng ta sẽ đi sâu vào để giải thích vai trò của chúng trong quy trình sản xuất.

3. Một số loại khí cốt lõi để sản xuất chất bán dẫn

3.1. Khí Nitơ

• Nitơ nhờ tính sẵn có và tính chất trơ của nó, là khí cốt lõi được sử dụng trong nhiều bước khác nhau của quy trình sản xuất chất bán dẫn.
• Một trong những công dụng chính của Nitơ là trong giai đoạn thanh lọc. Trong giai đoạn này, Nitơ được sử dụng để xả sạch các kênh và mạng lưới đường ống, loại bỏ oxy khỏi máy móc và công cụ, giúp ngăn ngừa sự nhiễm bẩn từ các loại khí khác.
• Nitơ giữ cho các dụng cụ, không gian và đường ống không có độ ẩm, chất gây ô nhiễm hóa học và các hạt tiềm ẩn.
• Đây là loại khí thiết yếu được sử dụng xuyên suốt toàn bộ quá trình sản xuất từ đầu đến cuối.

3.2. Khí Oxy