电子特气系统——半导体常见气体的用途

电子特气系统——半导体常见气体的用途

电子气体指的是用于半导体、平板显示、发光二极管、太阳能电池及其它电子产品生产的基础性源材料，被广泛的应用于清洗、刻蚀、成膜、掺杂等工艺。电子气体的主要应用范围包括电子行业、太阳能电池、移动通讯、汽车导航及车载音像系统、航空航天、军事工业等诸多领域。

电子气体分为纯气体、高纯气和半导体特殊材料气体三类，是发展集成电路、光电子、微电子、超大规模集成电路、液晶显示器件、半导体发光器件和半导体材料制造过程中必不可少的材料，从根本上影响和制约着电路器件的精确性。

在整个半导体行业的生产过程中，从芯片生长到最后器件的封装，几乎每一个环节都离不开电子特气，而且所用气体的品种多、质量要求高，所以电子气体又有半导体材料的“粮食”之称。

下面我们来简单了解一下电子特气在半导体工业中的用途

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、锗烷（GeH4）：剧毒。金属锗是一种良好的半导体材料，锗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掺杂剂，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、砷烷（AsH3）：剧毒。主要用于外延和离子注入工艺中的n型掺杂剂。


5、氢化锑（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。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/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）：遇水生成腐蚀性极强的氟硅酸。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。


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。

电子气体作为一种半导体制造过程中不可或缺的关键材料，其国产化意义自然不言而喻。随着未来行业将向专业化、集约化等方向发展，市场集中度也将不断提升，应用于新型领域的特种气体品种不断丰富。5G等科技创新趋势也为电子行业注入新的成长动力，结合国内电子行业处于成长期，行业正朝着核心技术含量和附加值更高的环节迈进的背景。

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