半導(dǎo)體行業(yè)常用氣體介紹

半導(dǎo)體常有氣體的用途1、硅烷（SiH4）：有毒。硅烷在半導(dǎo)體工業(yè)中主要用于制作高純多晶硅、經(jīng)過(guò)氣相淀積制作二氧化硅薄膜、氮化硅薄膜、多晶硅隔絕層、多晶硅歐姆接觸層和異質(zhì)或同質(zhì)硅外延生長(zhǎng)原料、以及離子注入源和激光介質(zhì)等，還可用于制作太陽(yáng)能電池、光導(dǎo)纖維和光電傳感器等。2、鍺烷（GeH4）：劇毒。金屬鍺是一種優(yōu)秀的半導(dǎo)體資料，鍺烷在電子工業(yè)中主要用于化學(xué)氣相淀積，形成各樣不一樣的硅鍺合金用于電子元器件的制造。3、磷烷（PH3）：劇毒。主要用于硅烷外延的混雜劑，磷擴(kuò)散的雜質(zhì)源。同時(shí)也用于多晶硅化學(xué)氣相淀積、外延GaP資料、離子注入工藝、化合物半導(dǎo)體的MOCVD工藝、磷硅玻璃（PSG）鈍化膜制備等工藝中。4、砷烷（AsH3）：劇毒。主要用于外延和離子注入工藝中的n型混雜劑。5、氫化銻（SbH3）：劇毒。用作制造n型硅半導(dǎo)體時(shí)的氣相混雜劑。6、乙硼烷（B2H6）：窒息臭味的劇毒氣體。硼烷是氣態(tài)雜質(zhì)源、離子注入和硼混雜氧化擴(kuò)散的混雜劑，它也曾作為高能燃料用于火箭和導(dǎo)彈的燃料。7、三氟化硼（BF3）：有毒，極強(qiáng)刺激性。主要用作P型混雜劑、離子注入源和等離子刻蝕氣體。8、三氟化氮（NF3）：毒性較強(qiáng)。主要用于化學(xué)氣相淀積（CVD）裝置的沖洗。三氟化氮能夠獨(dú)自或與其余氣體組合，用作等離子體工藝的蝕刻氣體，比如，NF3、NF3/Ar、NF3/He用于硅化合物MoSi2的蝕刻；NF3/CCl4、NF3/HCl既用于MoSi2的蝕刻，也用于NbSi2的蝕刻。9、三氟化磷（PF3）：毒性極強(qiáng)。作為氣態(tài)磷離子注入源。10、四氟化硅（SiF4）：遇水生成腐化性極強(qiáng)的氟硅酸。主要用于氮化硅（Si3N4）和硅化鉭（TaSi2）的等離子蝕刻、發(fā)光二極管P型混雜、離子注入工藝、外延堆積擴(kuò)散的硅源和光導(dǎo)纖維用高純石英玻璃的原料。11、五氟化磷（PF5）：在濕潤(rùn)的空氣中產(chǎn)生有毒的氟化氫煙霧。用作氣態(tài)磷離子注入源。12、四氟化碳（CF4）：作為等離子蝕刻工藝中常用的工作氣體，是二氧化硅、氮化硅的等離子蝕刻劑。13、六氟乙烷（C2H6）：在等離子工藝中作為二氧化硅和磷硅玻璃的干蝕氣體。14、全氟丙烷（C3F8）：在等離子蝕刻工藝中，作為二氧化硅膜、磷硅玻璃膜的蝕刻氣體。半導(dǎo)體工業(yè)常用的混淆氣體1、外延（生長(zhǎng)）混淆氣：在半導(dǎo)體工業(yè)中，在認(rèn)真選擇的襯底上采用化學(xué)氣相淀積的方法，生長(zhǎng)一層或多層資料所用的氣體叫作外延氣體。常用的硅外延氣體有二氯二氫硅（）、四氯化硅（）和硅烷等。主要用于外延硅淀積、氧化硅膜淀積、氮化硅膜淀積，太陽(yáng)能電池和其余光感覺(jué)器的非晶硅膜淀積等。外延是一種單晶資料淀積并生長(zhǎng)在襯底表面上的過(guò)程。常用外延混淆氣構(gòu)成以下表：序號(hào)組份氣體稀釋氣體硅烷（SiH4）氦、氬、氫、氮1氯硅烷（SiCl4）氦、氬、氫、氮2氦、氬、氫、氮二氯二氫硅（SiH2Cl2）3氦、氬、氫、氮乙硅烷（Si2H6）42、化學(xué)氣相淀積（CVD）用混淆氣：CVD是利用揮發(fā)性化合物，經(jīng)過(guò)氣相化學(xué)反響淀積某種單質(zhì)和化合物的一種方法，即應(yīng)用氣相化學(xué)反響的一種成膜方法。依照成膜種類(lèi)，使用的化學(xué)氣相淀積（CVD）氣體也不一樣，以下表是幾類(lèi)化學(xué)氣相淀積混淆氣的構(gòu)成：膜的種類(lèi)混淆氣構(gòu)成生成方法半導(dǎo)體膜硅烷（SiH4）+氫CVD二氯二氫硅（SiH2Cl2）+氫CVD氯硅烷（SiCl4）+氫CVD硅烷（SiH4）+甲烷（CH4）離子注入CVD絕緣膜硅烷（SiH4）+氧CVD硅烷（SiH4）+氧+磷烷（PH3）CVD硅烷（SiH4）+氧+乙硼烷（B2H6）CVD硅烷（SiH4）+氧化亞氮（N2O）+磷烷離子注入CVD導(dǎo)體膜六氟化鎢（WF6）+氫CVD六氯化鉬（MoCl6）+氫CVD3、混雜混淆氣：在半導(dǎo)體器件和集成電路制造中，將某些雜質(zhì)摻入半導(dǎo)體資料內(nèi)，使材料擁有所需要的導(dǎo)電種類(lèi)和必定的電阻率，以制造電阻、PN結(jié)、埋層等?；祀s工藝所用的氣體稱(chēng)為混雜氣體。主要包含砷烷、磷烷、三氟化磷、五氟化磷、三氟化砷、五氟化砷、三氟化硼、乙硼烷等。往常將混雜源與運(yùn)載氣體（如氬氣和氮?dú)猓┰谠垂裰谢煜?，混淆后氣流連續(xù)注入擴(kuò)散爐內(nèi)并圍繞晶片周?chē)?，在晶片表面堆積上混雜劑，從而與硅反響生成混雜金屬而徙動(dòng)進(jìn)入硅。常用混雜混淆氣：種類(lèi)組份氣稀釋氣備注硼化合物乙硼烷（B2H6）、三氯化硼（BCl3）、溴化硼（BBr3）氦、氬、氫磷化合物磷烷（PH3）、氯化磷（PCl3）、溴化磷（PBr3）氦、氬、氫砷化合物砷烷（AsH3）、三氯化砷（AsCl3）氦、氬、氫4、蝕刻混淆氣：蝕刻就是將基片上無(wú)光刻膠遮蔽的加工表面（如金屬膜、氧化硅膜等）蝕刻掉，而使有光刻膠遮蔽的地區(qū)保留下來(lái)，以便在基片表面上獲取所需要的成像圖形。蝕刻方法有濕法化學(xué)蝕刻和干法化學(xué)蝕刻。干法化學(xué)蝕刻所用氣體稱(chēng)為蝕刻氣體。蝕刻氣體往常多為氟化物氣體（鹵化物類(lèi)），比如四氟化碳、三氟化氮、三氟甲烷、六氟乙烷、全氟丙烷等。常用蝕刻氣體以下表：材質(zhì)蝕刻氣體氯硅烷（SiCl4）+氬、四氯化碳（CCl4）+（氬、氦）鋁（Al）四氯化碳（CCl4）+氧、四氯化碳（CCl4）+空氣鉻（Cr）二氟二氯化碳（CCl2F2）+氧、四氟化碳（CF4）+氧鉬（Mo）三氟三氯乙烷（C2Cl3F3）+氧、四氟化碳（CF4）+氧鉑（Pt）四氟化碳（CF4）+氧、乙烷（C2H6）+氯聚硅四氟化碳（CF4）+氧硅（Si）四氟化碳（CF4）+氧鎢（W）5、其余電子混淆氣：-6序號(hào)組份氣氯化氫（HCl）硒化氫（H2Se）鍺烷（GeH4）磷烷（PH3）

稀釋氣組份氣含量范圍氧、氮1—10%氬、氦、氫、氮5—5000×10-6氬、氦、氫、氮1—5%氬、氦、氫、氮5—5000×10-6、0.5—15%5砷烷（As2H3）氬、氦、氫、氮5—5000×1