半導(dǎo)體行業(yè)常用氣體介紹

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、鍺烷（GeH4）：劇毒。金屬鍺是一種良好的半導(dǎo)體材料，鍺烷在電子工業(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摻雜劑，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、砷烷（AsH3）:劇毒。主要用于外延和離子注入工藝中的n型摻雜劑。5、氨化銻（SbH3）：劇毒。用作制造n型硅半導(dǎo)體時(shí)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。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/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）：遇水生成腐蝕性極強(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下表：

序號組份氣體稀釋氣體1硅烷（SiH4）氦、氬、氫、氮2氯硅烷（SiCl4）氦、氬、氫、氮3二氯二氫硅（SiH2Cl2）氦、氬、氫、氮4乙硅烷（Si2H6）氦、氬、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，以下表是幾類化學(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（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）+磷烷離子注入制口CVDCVD導(dǎo)體膜六氟化鎢（WF6）+CVDCVD六氯化鉬（MoCl6）+氫3、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。通常將摻雜源與運(yùn)載氣體（如氬氣和氮?dú)猓┰谠垂裰谢旌?，混合后氣流連續(xù)注入擴(kuò)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(dòng)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乙硼烷（B2H6）、三氯化硼（BCl3）、溴化氦、氬、氫磷化合硼（BBr3）氦、氬、氫物磷烷（PH3）、氯化磷（PCl3）、溴化磷（PBr3）氦、氬、氫砷化合砷烷（AsH3）、m氯化砷（AsCl3）物

材質(zhì)鋁材質(zhì)鋁（Al）鉻（Cr）鉬（Mo）鉑（Pt）聚硅硅（Si）鎢（W）蝕刻氣體氯硅烷（SiCl4）+氬、四氯化碳（CC14）+（氬、氦）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序號組份氣稀釋氣組份氣含量范圍1氯化氫（HCl）氧、氮1—10%

2硒化氫（H2Se）氬、氦、氫、氮5—5000X10-63鍺烷（GeH4）氬、氦、氫、氮1—5%4磷烷（PH3）氬、氦、氫、氮5—5000X10-6、0.5—15%5砷烷（As2H3）氬、氦、氫、氮5—5000X10-6、0.5—