半导体行业常用气体介绍0001

1、半导体行业常用r体介绍集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-半 导 体 常 见 气 体 的 用 途1、硅烷（SiH4）:有毒。硅烷在半导体工业中主要用于制作高纯多晶 硅、通过气相淀积制作二氧化硅薄膜、氮化硅薄膜、多晶硅隔离层、多 晶硅欧姆接触层和异质或同质硅外延生长原料、以及离子注入源和激光 介质等，还可用于制作太阳能电池、光导纤维和光电传感器等。2、错烷（GeH4）：剧毒。金属错是一种良好的半导体材料，错烷在电子 工业中主要用于化学气相淀积，形成各种不同的硅错合金用于电子元器 件的制造。3、磷烷（PH3）：剧毒。主要用于硅烷外延的掺杂

2、剂，磷扩散的杂质 源。同时也用于多晶硅化学气相淀积、外延GaP材料、离子注入工艺、 化合物半导体的MOCVD工艺、磷硅玻璃（PSG）钝化膜制备等工艺中。4、神烷（AsH3）:剧毒。主要用于外延和离子注入工艺中的n型掺杂 剂。5、氢化钏（SbH3）:剧毒。用作制造n型硅半导体时的气相掺杂剂。6、乙硼烷（B2H6）:窒息臭味的剧毒气体。硼烷是气态杂质源、离子注 入和硼掺杂氧化扩散的掺杂剂，它也曾作为高能燃料用于火箭和导弹的 燃料。7、三氟化硼（BF3）:有毒，极强刺激性。主要用作P型掺杂剂、离子 注入源和等离子刻蚀气体。8、三氟化氮（NF3）:毒性较强。主要用于化学气相淀积（CVD）装置的 清洗。

3、三氟化氮可以单独或与其它气体组合，用作等离子体工艺的蚀刻 气体,例如，NF3、NF3/Ar、NF3/He用于硅化合物MoSi2的蚀刻;NF3/CC14、NF3/HC1既用于MoS12的蚀刻，也用于NbSi2的蚀刻。9、三氟化磷（PF3）:毒性极强。作为气态磷离子注入源。10、四氟化硅（SiF4）：遇水生成腐蚀性极强的氟硅酸。主要用于氮化 硅（Si3N4）和硅化钮（TaSi2）的等离子蚀刻、发光二极管P型掺杂、 离子注入工艺、外延沉积扩散的硅源和光导纤维用高纯石英玻璃的原 料。11、五氟化磷（PF5）:在潮湿的空气中产生有毒的氟化氢烟雾。用作气 态磷离子注入源。12、四氟化碳（CF4）:作为等离

4、子蚀刻工艺中常用的工作气体，是二氧 化硅、氮化硅的等离子蚀刻剂。13、六氟乙烷（C2H6）:在等离子工艺中作为二氧化硅和磷硅玻璃的干 蚀气体。14、全氟丙烷（C3F8）：在等离子蚀刻工艺中，作为二氧化硅膜、磷硅 玻璃膜的蚀刻气体。半导体工业常用的混合气体1、外延（生长）混合气：在半导体工业中，在仔细选择的衬底上选用化 学气相淀积的方法，生长一层或多层材料所用的气体叫作外延气体。常 用的硅外延气体有二氯二氢硅（）、四氯化硅（）和硅烷等。主要用于 外延硅淀积、氧化硅膜淀积、氮化硅膜淀积，太阳能电池和其它光感受器的非晶硅膜淀积等。外延是一种单晶材料淀积并生长在衬底表面上的 过程。常用外延混合气组成如

5、下表:序号组份气体稀释气体1234硅烷(SiH4) 氯硅烷(S1C14)二氯二氢硅(S1H2C12)乙硅烷(Si2H6)氨、氮、氢、氮 氨、氮、氢、氮 氮、氮、氢、氮 氨、氮、氢、氮2、化学气相淀积(CVD)用混合气：CVD是利用挥发性化合物，通过气相 化学反应淀积某种单质和化合物的一种方法，即应用气相化学反应的一 种成膜方法。依据成膜种类，使用的化学气相淀积(CVD)气体也不同， 以下表是儿类化学气相淀积混合气的组成：膜的种类混合气组成生成方法半导体膜硅烷(SiH4) +氢CVD二氯二氢硅(SiH2C12) +氢CVD氯硅烷(SiC14) +氢CVD硅烷(SiH4) +甲烷(CH4)离子注入

6、CVD绝缘膜硅烷(SiH4) +氧CVD硅烷(SiH4) +氧+磷烷(PH3)CVD硅烷(SiH4) +氧+乙硼烷(B2H6)CVD硅烷(SiH4) +氧化亚氮(N20) +磷烷离子注入CVD导体膜六氟化鹄(WF6) +氢CVD六氯化铝(MoC16) +氢CVD3、掺杂混合气：在半导体器件和集成电路制造中，将某些杂质掺入半导 体材料内，使材料具有所需要的导电类型和一定的电阻率，以制造电 阻、PN结、埋层等。掺杂工艺所用的气体称为掺杂气体。主要包括神 烷、磷烷、三氟化磷、五氟化磷、三氟化神、五氟化神、三氟化硼、乙 硼烷等。通常将掺杂源与运载气体(如氮气和氮气)在源柜中混合，混 合后气流连续注入扩

7、散炉内并环绕晶片四周，在晶片表面沉积上掺杂 剂，进而与硅反应生成掺杂金属而徙动进入硅。常用掺杂混合气：类型组份气稀释气备注硼化合 物磷化合 物神化合 物乙硼烷(B2H6)、三氯化硼(BC13)、1 臭化硼(BBr3)磷烷(PH3)、氯化磷(PC13)、漠化磷(PBr3)神烷(AsH3)、三氯化帀巾(AsC13)氨、氨、 氢氨、氮、 氢氨、氮、 氢4、蚀刻混合气：蚀刻就是将基片上无光刻胶掩蔽的加工表面(如金属 膜、氧化硅膜等)蚀刻掉，而使有光刻胶掩蔽的区域保存下来，以便在 基片表面上获得所需要的成像图形。蚀刻方法有湿法化学蚀刻和干法化 学蚀刻。干法化学蚀刻所用气体称为蚀刻气体。蚀刻气体通常多为氟

8、化物气体(卤化物类)，例如四氟化碳、三氟化氮、三氟甲烷、六氟乙烷、全氟丙烷等。常用蚀刻气体如下表：材质蚀刻气体铝(A1) 珞(Cr) 铝(Mo) 钳(Pt) 聚硅硅(Si) 镯(W)氯硅烷(SiC14) +氮、四氯化碳(CC14) + (氮、M) 四氯化碳(CC14) +氧、四氯化碳(CC14) +空气 二氟二氯化碳(CC12F2) +氧、四氟化碳(CF4) +氧 三氟三氯乙烷(C2C13F3) +氧、四氟化碳(CF4) +氧 四氟化碳(CF4) +氧、乙烷(C2H6) +氯 四氟化碳(CF4) +氧四氟化碳(CF4) +氧5、其它电子混合气：-6序号组份气氯化氢(HC1)硒化氢(H2Se) 错烷(GeH4)3磷烷(PH3)4神烷(As2H3)乙硼烷(B2H6)6硅烷(SiH4)7二乙基硏(C2H5)8氯(C12)_一氧化碳(CO)稀释气组份气含量范围氧、氮110%55000X10