半導(dǎo)體行業(yè)常用氣體介紹

1、半導(dǎo)體行業(yè)常用r體介紹集團(tuán)企業(yè)公司編碼:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-半 導(dǎo) 體 常 見 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、通過氣相淀積制作二氧化硅薄膜、氮化硅薄膜、多晶硅隔離層、多 晶硅歐姆接觸層和異質(zhì)或同質(zhì)硅外延生長原料、以及離子注入源和激光 介質(zhì)等，還可用于制作太陽能電池、光導(dǎo)纖維和光電傳感器等。2、錯烷（GeH4）：劇毒。金屬錯是一種良好的半導(dǎo)體材料，錯烷在電子 工業(yè)中主要用于化學(xué)氣相淀積，形成各種不同的硅錯合金用于電子元器 件的制造。3、磷烷（PH3）：劇毒。主要用于硅烷外延的摻雜

2、劑，磷擴(kuò)散的雜質(zhì) 源。同時也用于多晶硅化學(xué)氣相淀積、外延GaP材料、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、神烷（AsH3）:劇毒。主要用于外延和離子注入工藝中的n型摻雜 劑。5、氫化釧（SbH3）:劇毒。用作制造n型硅半導(dǎo)體時的氣相摻雜劑。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 入和硼摻雜氧化擴(kuò)散的摻雜劑，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型摻雜劑、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 清洗。

3、三氟化氮可以單獨(dú)或與其它氣體組合，用作等離子體工藝的蝕刻 氣體,例如，NF3、NF3/Ar、NF3/He用于硅化合物MoSi2的蝕刻;NF3/CC14、NF3/HC1既用于MoS12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）：遇水生成腐蝕性極強(qiáng)的氟硅酸。主要用于氮化 硅（Si3N4）和硅化鈕（TaSi2）的等離子蝕刻、發(fā)光二極管P型摻雜、 離子注入工藝、外延沉積擴(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）:在潮濕的空氣中產(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

4、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)常用的混合氣體1、外延（生長）混合氣：在半導(dǎo)體工業(yè)中，在仔細(xì)選擇的襯底上選用化 學(xué)氣相淀積的方法，生長一層或多層材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，太陽能電池和其它光感受器的非晶硅膜淀積等。外延是一種單晶材料淀積并生長在襯底表面上的 過程。常用外延混合氣組成如

5、下表:序號組份氣體稀釋氣體1234硅烷(SiH4) 氯硅烷(S1C14)二氯二氫硅(S1H2C12)乙硅烷(Si2H6)氨、氮、氫、氮 氨、氮、氫、氮 氮、氮、氫、氮 氨、氮、氫、氮2、化學(xué)氣相淀積(CVD)用混合氣：CVD是利用揮發(fā)性化合物，通過氣相 化學(xué)反應(yīng)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)反應(yīng)的一 種成膜方法。依據(jù)成膜種類，使用的化學(xué)氣相淀積(CVD)氣體也不同， 以下表是兒類化學(xué)氣相淀積混合氣的組成：膜的種類混合氣組成生成方法半導(dǎo)體膜硅烷(SiH4) +氫CVD二氯二氫硅(SiH2C12) +氫CVD氯硅烷(SiC14) +氫CVD硅烷(SiH4) +甲烷(CH4)離子注入

6、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(N20) +磷烷離子注入CVD導(dǎo)體膜六氟化鵠(WF6) +氫CVD六氯化鋁(MoC16) +氫CVD3、摻雜混合氣：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) 體材料內(nèi)，使材料具有所需要的導(dǎo)電類型和一定的電阻率，以制造電 阻、PN結(jié)、埋層等。摻雜工藝所用的氣體稱為摻雜氣體。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。通常將摻雜源與運(yùn)載氣體(如氮?dú)夂偷獨(dú)?在源柜中混合，混 合后氣流連續(xù)注入擴(kuò)

7、散爐內(nèi)并環(huán)繞晶片四周，在晶片表面沉積上摻雜 劑，進(jìn)而與硅反應(yīng)生成摻雜金屬而徙動進(jìn)入硅。常用摻雜混合氣：類型組份氣稀釋氣備注硼化合 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、 氫氨、氮、 氫氨、氮、 氫4、蝕刻混合氣：蝕刻就是將基片上無光刻膠掩蔽的加工表面(如金屬 膜、氧化硅膜等)蝕刻掉，而使有光刻膠掩蔽的區(qū)域保存下來，以便在 基片表面上獲得所需要的成像圖形。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)蝕刻所用氣體稱為蝕刻氣體。蝕刻氣體通常多為氟

8、化物氣體(鹵化物類)，例如四氟化碳、三氟化氮、三氟甲烷、六氟乙烷、全氟丙烷等。常用蝕刻氣體如下表：材質(zhì)蝕刻氣體鋁(A1) 珞(Cr) 鋁(Mo) 鉗(Pt) 聚硅硅(Si) 鐲(W)氯硅烷(SiC14) +氮、四氯化碳(CC14) + (氮、M) 四氯化碳(CC14) +氧、四氯化碳(CC14) +空氣 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、其它電子混合氣：-6序號組份氣氯化氫(HC1)硒化氫(H2Se) 錯烷(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)稀釋氣組份氣含量范圍氧、氮110%55000X10