Các cấp độ tinh khiết của hydro (H₂) và ứng dụng trong ngành công nghiệp điện tử

Tiêu chuẩn quốc gia về các cấp độ tinh khiết của hydro

Hydro Các cấp độ tinh khiết được quy định theo hệ thống tiêu chuẩn quốc gia. Tại Trung Quốc, độ tinh khiết của hydro chủ yếu được phân loại thành các cấp độ khác nhau tùy theo mục đích sử dụng, đặc biệt là trong lĩnh vực công nghiệp và... điện tử các ứng dụng.

Tiêu chuẩn cho hydro tinh khiết 99.999% là gì?

Tiêu chuẩn cho Hydrogen tinh khiết 99,9991% (5N) Đặt ra các giới hạn nghiêm ngặt đối với tạp chất. Các yêu cầu điển hình dựa trên tỷ lệ khối lượng và kiểm soát hàm lượng bao gồm:

• Nitơ (N₂): ≤ 3 phần triệu
• Metan (CH₄): ≤ 1 phần triệu
• Acetylene (C₂H₂): ≤ 0,5 ppm
• Tổng hydrocacbon: ≤ 1 ppm
• Cacbon monoxit (CO): ≤ 1 ppm
• Cacbon dioxit (CO₂): ≤ 2 phần triệu (ppm)
• Hợp chất carbon chứa oxy: ≤ 1 ppm
• Oxy (O₂): ≤ 1 phần triệu
• Hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs): < 0,1 ppm
• Chất ô nhiễm hữu cơ (hợp chất loại olefin): ≤ 1 ppb
• Polyhydrocacbon: ≤ 10 ppb
• Các tạp chất khác (bao gồm aldehyde chứa oxy và nitrat): ≤ 10 ppb
• Độ ẩm (H₂O): ≤ 20 ppm

Các thông số kỹ thuật này đảm bảo rằng hydro đáp ứng các yêu cầu khắt khe của các ứng dụng công nghiệp và điện tử cao cấp. sản xuất các quy trình.

Các cấp độ tinh khiết của hydro và các ứng dụng điển hình trong ngành công nghiệp điện tử

Yêu cầu về độ tinh khiết của hydro và tiêu chuẩn an toàn trong ngành công nghiệp điện tử

Hydrogen được sử dụng trong ngành công nghiệp điện tử thường yêu cầu mức độ tinh khiết cực cao, thông thường. 99,9991% TP3T (5N) hoặc cao hơn, và trong nhiều ứng dụng tiên tiến 99,99991% TP3T (6N) hydro có độ tinh khiết cực cao là bắt buộc. Ngay cả lượng tạp chất nhỏ nhất—đặc biệt là độ ẩm, oxygen, khí carbon monoxide và ion kim loại—có thể gây ra sự suy giảm nghiêm trọng về năng suất sản phẩm và hiệu suất thiết bị.

Do đó, các tiêu chuẩn kỹ thuật liên quan quy định các giới hạn tạp chất rất nghiêm ngặt. Trong quá trình sử dụng, việc xử lý hydro phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định an toàn và kỹ thuật, bao gồm việc lắp đặt hệ thống phát hiện rò rỉ hydro, thiết bị ngăn chặn cháy ngược và đảm bảo thông gió đủ trong khu vực làm việc để giảm thiểu nguy cơ nổ.

Vai trò của hydro cấp điện tử trong các ngành công nghiệp công nghệ cao

Hydrogen điện tử là một dạng hydro có độ tinh khiết cao, đóng vai trò quan trọng trong các ngành công nghiệp công nghệ cao, đặc biệt là trong sản xuất bán dẫn và các ứng dụng năng lượng mới. Việc sử dụng hydro điện tử được tích hợp sâu vào quy trình sản xuất của các linh kiện điện tử tiên tiến như bán dẫn, sợi quang và bảng hiển thị, tất cả đều yêu cầu mức độ tinh khiết khí cực kỳ nghiêm ngặt.

1. Sản xuất bán dẫn

Trong quá trình sản xuất bán dẫn, hydro chủ yếu được sử dụng làm khí bảo vệ, khí khử và khí mang, tất cả đều là yếu tố thiết yếu để duy trì môi trường quá trình sạch sẽ và kiểm soát các phản ứng hóa học.

• Sự phát triển của wafer và xử lý nhiệt:
  Trong quá trình phát triển tinh thể silicon đơn tinh thể và quá trình epitaxy, hydro tinh khiết cao được sử dụng làm môi trường bảo vệ để ngăn chặn quá trình oxy hóa silicon ở nhiệt độ cao. Trong quá trình ủ nhiệt, hydro giúp sửa chữa các khuyết tật mạng tinh thể, cải thiện chất lượng wafer và hiệu suất điện.
• Đóng băng hơi hóa học (CVD):
  Trong các quá trình CVD, hydro thường được sử dụng làm khí mang để vận chuyển các tiền chất phản ứng vào buồng phản ứng và tham gia vào các phản ứng hình thành các lớp màng mỏng chất lượng cao.
• Gia công ăn mòn và làm sạch:
  Hydrogen có thể được trộn lẫn với các khí khác, chẳng hạn như hydrofluoride, để thực hiện quá trình etching chính xác trên wafer hoặc loại bỏ các tạp chất oxit và chất bẩn trên bề mặt wafer. Các quy trình này là yếu tố quan trọng trong sản xuất các thiết bị bán dẫn tích hợp cao.

2. Sản xuất sợi quang

Trong sản xuất sợi quang, đặc biệt là trong quá trình chuẩn bị phôi, ngọn lửa hydro-oxygen được sử dụng để gia nhiệt ở nhiệt độ cao trong khoảng 1200–1500 °C. Loại ngọn lửa này yêu cầu hydro có độ tinh khiết cực cao. Sự hiện diện của các hạt rắn hoặc tạp chất có thể gây ra các vết đen trên bề mặt phôi, làm suy giảm đáng kể hiệu suất truyền dẫn quang học.

3. Sản xuất bảng hiển thị

Hydrogen cũng là thành phần không thể thiếu trong sản xuất màn hình tinh thể lỏng (LCD) và các tấm OLED mới nổi. Nó chủ yếu được sử dụng để tạo ra môi trường siêu sạch, không chứa oxy và độ ẩm, đóng vai trò như một khí bảo vệ để đảm bảo các cấu trúc quan trọng như mảng transistor màng mỏng (TFT) không bị ô nhiễm trong quá trình lắng đọng và nung.

4. Chuẩn bị tài liệu điện tử

Nhiều kim loại mẹCác chất xúc tác được sử dụng trong ngành công nghiệp điện tử dựa vào tính chất khử mạnh của hydro. Ví dụ, trong quá trình sản xuất các kim loại chịu lửa như vonfram và molypden, hydro tinh khiết cao được sử dụng để khử các oxit kim loại, tạo ra bột kim loại có kích thước hạt mịn hơn và độ tinh khiết cao hơn. Những bột này đóng vai trò là nguyên liệu cơ bản quan trọng cho việc sản xuất các linh kiện điện tử.

Về Jinhong Gas

Khí Jinhong là nhà cung cấp chuyên nghiệp các sản phẩm công nghiệp và Khí chuyên dụng điện tử, Cung cấp các giải pháp hydro có độ tinh khiết cao và siêu cao cho các ngành công nghiệp điện tử, bán dẫn và sản xuất tiên tiến. Với khả năng mạnh mẽ trong lĩnh vực tinh chế khí, kiểm soát chất lượng và quản lý chuỗi cung ứng, Jinhong Gas cung cấp các sản phẩm hydro ổn định với độ tinh khiết từ 5N đến 6N. Chúng tôi cam kết hỗ trợ khách hàng với các giải pháp cung cấp khí đáng tin cậy, an toàn và nhất quán, đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật và quy định khắt khe nhất của ngành sản xuất điện tử hiện đại.