半導(dǎo)體行業(yè)常用氣體介紹

1、半導(dǎo)體行業(yè)常用氣體介紹(總3頁)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company Onel-CAL -本頁僅作為文檔封面，使用請直接刪除半導(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

2、 外延的摻雜劑，磷擴散的雜質(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、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。主要用于化學(xué)氣相淀積（CVD

3、）裝 置的清洗。三氟化氮可以單獨或與其它氣體組合，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。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

4、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

5、過程。常用外延混合氣組成如下表:序號組份氣體稀釋氣體1234硅烷（SiH4）氯硅烷氦、氬、氫、氮氦、（SiCl4）二氯二氫硅氬、氫、氮氦、氬、（SiH2Cl2）乙硅烷（Si2H6） 氫、氮氦、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)體膜絕 緣膜導(dǎo)體 膜硅烷（SiH4） +氫二氯二氫硅（SiH2Cl2） +氫氯硅烷（SiCl4） +氫硅烷（SiH4） +甲

6、烷（CH4）硅烷（SiH4） +氧硅烷（SiH4） +氧+磷烷（PH3）硅烷（SiH4） +氧+乙硼 烷（B2H6）硅烷（SiH4） +氧化亞氮（N2O） +磷烷六氟化鎢（WF6） +氫六氯化 鉬（MoCl6） +氫CVDCVDCVD離子注入 CVDCVDCVDCVD 離子注 入 CVDCVDCVD3、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。通常將摻雜源與運載氣 體（如氬氣和氮氣

7、）在源柜中混合，混合后氣流連續(xù)注入擴散爐內(nèi)并環(huán)繞晶片 四周，在晶片表面沉積上摻雜劑，進而與硅反應(yīng)生成摻雜金屬而徙動進入硅。 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砷化合物乙硼烷（B2H6）、三氯化硼（BCl3）、溴化硼 （BBr3）磷烷（PH3）、氯化磷（PCl3）、溴 化磷（PBr3）砷烷（AsH3）、三氯化砷（AsCl3）氦、氬、氫氦、氬、氫氦、氬、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

8、氣體。蝕刻氣體通常多為氟化物氣體（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(Al)鉻(Cr)鉬(Mo)鉑(Pt)鋁(Al)鉻(Cr)鉬(Mo)鉑(Pt)聚硅 硅(Si)鎢(W)(CC14) +氧、四氯化碳(CCl4) +空氣二氟二氯化碳(CCl2F2) + 氧、四氟化碳(CF4) +氧三氟三氯乙烷(C2Cl3F3) +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氧、氮氬、氦、 氫、氮氬、氦、氧、氮氬、氦、 氫、氮氬、氦、_ 一一 =110%55000X 10-61氫、氮氬、氦、_ 一一 =5%55000X 10-6、0.5氫、氮氬、氦、_ 一一 =15%55000X 10-6、氫、氮氬、氦、_ 一一 =0.515%55000X 10-氫、氮氬、氦、_ 一一 =6、1%0.515%5