一、晶圆传输与存储的惰性保护

• 传输腔体保护：在自动化晶圆传输系统（如真空机械手、大气传输模块）中，部分区域充入高纯氩气，替代空气形成 “惰性氛围”，防止晶圆表面氧化（尤其对于已完成金属化的晶圆，铝、铜等金属层暴露在空气中会快速氧化，导致互连电阻升高）。
• 存储容器保护：晶圆存储盒（如 FOUP，前端开口统一 pods）内部有时会通入氩气，维持微正压环境，阻止外部污染物（如颗粒、有机挥发物）进入，确保晶圆在等待下一工序时的表面洁净度。

二、溅射靶材的预处理与活化

• 靶材清洁与活化：新靶材表面可能存在油污、氧化层或切割残留，通过氩离子轰击（类似 “溅射刻蚀”），可去除这些杂质，露出新鲜的靶材表面，确保后续溅射时原子脱离均匀（若靶材表面有氧化层，溅射的薄膜可能混入氧元素，导致导电性下降）。
• 靶材 “预溅射”：靶材安装后，先通入氩气进行短时间溅射，让靶材表面的杂质（如安装时沾染的颗粒）被剥离并抽走，避免杂质随靶材原子一起沉积到晶圆上，减少薄膜缺陷。

三、等离子体增强工艺的辅助气体

• 等离子体刻蚀的 “稀释与调节”：在某些化学刻蚀（如氟基刻蚀硅）中，氩气可稀释刻蚀气体（如 CF₄、SF₆）的浓度，降低反应速率，同时通过调节氩气流量控制等离子体密度，避免局部等离子体过强导致刻蚀图形 “过刻” 或 “欠刻”（如刻蚀浅沟槽隔离结构时，需精确控制刻蚀深度，氩气的稳定参与是关键）。
• 等离子体聚合工艺：在部分有机薄膜（如光刻胶硬化、钝化层形成）的等离子体聚合中，氩气作为载气和等离子体支持气体，帮助单体分子（如有机硅烷）电离并聚合，同时抑制副反应，确保薄膜的致密性和化学稳定性。

四、设备腔体的清洁与维护

• 等离子体清洁：设备维护时，向腔体通入氩气并激发等离子体，氩离子在电场作用下轰击腔体内壁，通过物理溅射剥离残留沉积物（相比湿法清洁，氩气等离子体清洁更高效，且无液体残留，适合真空腔体的精密维护）。
• 管道与阀门吹扫：在设备管路（如气体输送管道、真空阀门）维护后，通入氩气吹扫，去除管道内的空气、水汽或残留化学气体（如刻蚀后的氟化物气体），避免不同气体混合产生有毒物质（如 HF）或污染下一批工艺气体。

五、退火工艺中的惰性氛围

• 离子注入后的退火：离子注入会导致硅晶格损伤（如空位、间隙原子），退火时需在惰性环境中进行，氩气可隔绝氧气，避免硅片表面形成 SiO₂层（氧化层会影响后续金属接触的欧姆特性），同时氩气的热传导性稳定，可配合加热系统实现均匀控温（退火温度不均会导致掺杂离子激活率不一致，影响芯片电学性能）。
• 金属薄膜退火：对于铝、铜等金属互连层，退火可降低薄膜应力、改善晶粒结构（如铜膜退火后电阻降低），氩气的惰性环境可防止金属氧化，确保退火后金属层的导电性。

六、计量与检测环节的辅助

• 光谱分析辅助：在辉光放电质谱（GDMS）、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）等检测中，氩气作为等离子体源气体，将晶圆表面或样品气化并电离，通过分析离子的质荷比确定杂质含量（如检测硅片中的微量金属杂质，氩气等离子体的稳定性直接影响检测精度）。
• 真空系统校准：半导体设备的真空度（如 PVD 腔需 10⁻⁷Pa 级真空）需定期校准，氩气作为 “标准气体”，因其化学惰性和已知的物理特性（如分子质量、热导率），可用于校准真空计（如皮拉尼真空计、电离真空计）的读数准确性。

核心共性：惰性与纯度的极致要求

• 惰性确保其不与晶圆材料（硅、金属、介质）反应，避免引入杂质；
• 纯度不足（如含微量 O₂、H₂O、CO）会导致晶圆氧化、薄膜缺陷或设备污染，直接影响芯片良率。