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半導(dǎo)體氣體應(yīng)用,你知多少?

發(fā)布時(shí)間:2020-04-25 | 游覽:2851

內(nèi)容摘要:硅烷在半導(dǎo)體工業(yè)中主要用于制作高純多晶硅、通過(guò)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(zhǎng)原料、以及離子注入源和激光介質(zhì)等,還可用于制作太陽(yáng)能電池、光導(dǎo)纖維和光電傳感器等。

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(guò)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(zhǎng)原料、以及離子注入源和激光介質(zhì)等,還可用于制作太陽(yáng)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、氫化銻(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。

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(zhǎng))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(zhǎng)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(DCS)、四氯化硅(SiCl4)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(yáng)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(zhǎng)在襯底表面上的過(guò)程。

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(guò)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(lèi),使用的化學(xué)氣相淀積(CVD)氣體也不同。

3、摻雜混合氣:在半導(dǎo)體器件和集成電路制造中,進(jìn)口電子氣體加微信號(hào)bluceren咨詢(xún)了解。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(lèi) 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(chēng)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。

4、蝕刻混合氣:蝕刻就是將基片上無(wú)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(lái),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(chēng)為蝕刻氣體。蝕刻氣體通常多為氟化物氣體(鹵化物類(lèi)),例如四氟化碳、三氟化 氮、三氟甲烷、六氟乙烷、全氟丙烷等。


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