半导体行业常用气体介绍

半导体常有气体的用途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、经过气相淀积制作二氧化硅薄膜、氮化硅薄膜、多晶硅隔绝层、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、锗烷（GeH4）：剧毒。金属锗是一种优秀的半导体资料，锗烷在电子工业中主要用于化学气相淀积，形成各样不一样的硅锗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混杂剂，磷扩散的杂质源。同时也用于多晶硅化学气相淀积、外延GaP资料、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、砷烷（AsH3）：剧毒。主要用于外延和离子注入工艺中的n型混杂剂。5、氢化锑（SbH3）：剧毒。用作制造n型硅半导体时的气相混杂剂。6、乙硼烷（B2H6）：窒息臭味的剧毒气体。硼烷是气态杂质源、离子注入和硼混杂氧化扩散的混杂剂，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型混杂剂、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）装置的冲洗。三氟化氮能够独自或与其余气体组合，用作等离子体工艺的蚀刻气体，比如，NF3、NF3/Ar、NF3/He用于硅化合物MoSi2的蚀刻；NF3/CCl4、NF3/HCl既用于MoSi2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）：遇水生成腐化性极强的氟硅酸。主要用于氮化硅（Si3N4）和硅化钽（TaSi2）的等离子蚀刻、发光二极管P型混杂、离子注入工艺、外延堆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）：在湿润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淆气体1、外延（生长）混淆气：在半导体工业中，在认真选择的衬底上采用化学气相淀积的方法，生长一层或多层资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，太阳能电池和其余光感觉器的非晶硅膜淀积等。外延是一种单晶资料淀积并生长在衬底表面上的过程。常用外延混淆气构成以下表：序号组份气体稀释气体硅烷（SiH4）氦、氩、氢、氮1氯硅烷（SiCl4）氦、氩、氢、氮2氦、氩、氢、氮二氯二氢硅（SiH2Cl2）3氦、氩、氢、氮乙硅烷（Si2H6）42、化学气相淀积（CVD）用混淆气：CVD是利用挥发性化合物，经过气相化学反响淀积某种单质和化合物的一种方法，即应用气相化学反响的一种成膜方法。依照成膜种类，使用的化学气相淀积（CVD）气体也不一样，以下表是几类化学气相淀积混淆气的构成：膜的种类混淆气构成生成方法半导体膜硅烷（SiH4）+氢CVD二氯二氢硅（SiH2Cl2）+氢CVD氯硅烷（SiCl4）+氢CVD硅烷（SiH4）+甲烷（CH4）离子注入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（N2O）+磷烷离子注入CVD导体膜六氟化钨（WF6）+氢CVD六氯化钼（MoCl6）+氢CVD3、混杂混淆气：在半导体器件和集成电路制造中，将某些杂质掺入半导体资料内，使材料拥有所需要的导电种类和必定的电阻率，以制造电阻、PN结、埋层等。混杂工艺所用的气体称为混杂气体。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。往常将混杂源与运载气体（如氩气和氮气）在源柜中混淆，混淆后气流连续注入扩散炉内并围绕晶片周围，在晶片表面堆积上混杂剂，从而与硅反响生成混杂金属而徙动进入硅。常用混杂混淆气：种类组份气稀释气备注硼化合物乙硼烷（B2H6）、三氯化硼（BCl3）、溴化硼（BBr3）氦、氩、氢磷化合物磷烷（PH3）、氯化磷（PCl3）、溴化磷（PBr3）氦、氩、氢砷化合物砷烷（AsH3）、三氯化砷（AsCl3）氦、氩、氢4、蚀刻混淆气：蚀刻就是将基片上无光刻胶遮蔽的加工表面（如金属膜、氧化硅膜等）蚀刻掉，而使有光刻胶遮蔽的地区保留下来，以便在基片表面上获取所需要的成像图形。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。蚀刻气体往常多为氟化物气体（卤化物类），比如四氟化碳、三氟化氮、三氟甲烷、六氟乙烷、全氟丙烷等。常用蚀刻气体以下表：材质蚀刻气体氯硅烷（SiCl4）+氩、四氯化碳（CCl4）+（氩、氦）铝（Al）四氯化碳（CCl4）+氧、四氯化碳（CCl4）+空气铬（Cr）二氟二氯化碳（CCl2F2）+氧、四氟化碳（CF4）+氧钼（Mo）三氟三氯乙烷（C2Cl3F3）+氧、四氟化碳（CF4）+氧铂（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）+氧钨（W）5、其余电子混淆气：-6序号组份气氯化氢（HCl）硒化氢（H2Se）锗烷（GeH4）磷烷（PH3）

稀释气组份气含量范围氧、氮1—10%氩、氦、氢、氮5—5000×10-6氩、氦、氢、氮1—5%氩、氦、氢、氮5—5000×10-6、0.5—15%5砷烷（As2H3）氩、氦、氢、氮5—5000×1