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电子特种气体的一些基本知识

  • 分类:行业动态
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  • 来源:
  • 发布时间:2022-11-03
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【概要描述】电子特种气体是指半导体生产过程中使用的一些化学气体,如外延、离子注入、掺杂、清洗、掩膜成膜等,也就是我们现在所说的电子专用气体,如高纯SiH4、PH3、AsH3、B2H6、N2O、NH3、SF6、NF3、CF4、BCl3、BF3、HCl、Cl2等。

电子特种气体的一些基本知识

【概要描述】电子特种气体是指半导体生产过程中使用的一些化学气体,如外延、离子注入、掺杂、清洗、掩膜成膜等,也就是我们现在所说的电子专用气体,如高纯SiH4、PH3、AsH3、B2H6、N2O、NH3、SF6、NF3、CF4、BCl3、BF3、HCl、Cl2等。

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  电子特种气体是指用于生产半导体及相关电子产品的特殊氣体。通常,在半导体制造业中,氣体分为两类:普通氣体和特殊氣体。其中,常用氣体是指集中供应和使用的非常多的氣体,如N2、H2、O2、Ar、He等。电子特种气体是指半导体生产过程中使用的一些化学气体,如外延、离子注入、掺杂、清洗、掩膜成膜等,也就是我们现在所说的电子专用氣体,如高纯SiH4、PH3、AsH3、B2H6、N2O、NH3、SF6、NF3、CF4、BCl3、BF3、HCl、Cl2等。

  电子特种气体按其化学成分可分为硅、砷、磷、硼、金属氢化物、卤化物、金属碳氢化合物七大类。根据在集成电路中应用方式的不同,可分为掺杂氣体、外延氣体、离子注入氣体、LED氣体、刻蚀氣体、化学气相沉积氣体和平衡气体。半导体行业使用的单位专用氣体有110多种,其中常用的有30多种。除了半导体行业,电子特种气体还广泛应用于太阳能电池、移动通信、汽车导航和车载影音系统、航空航天、军工等诸多领域,因此也被称为电子行业的“血液”。可以说,要想发展半导体产业,电子专用气是必不可少的。电子氣体贯穿于半导体工艺的每一步,尤其是在半导体薄膜的沉积中,是形成薄膜的主要原料之一。它还决定了集成电路的性能、集成度和成品率。如果特种氣体不合格,将导致产品严重缺陷,甚至整条生产线被污染,甚至完全瘫痪。

  在半导体领域,电子特种气体在半导体制造中的材料成本占比高达13%,是仅次于硅片的第二大材料。成本之所以这么高,是因为电子特种气体的技术难度不低。电子专用氣体要求纯度高,因为如果纯度达不到要求,电子专用氣体中的水蒸气、氧气等杂质容易在半导体表面形成氧化膜,影响电子器件的使用寿命,而电子专用氣体中含有的颗粒杂质会造成半导体短路和电路损坏。可以说,纯度的提高对电子器件的成品率和性能起着至关重要的作用。

  随着半导体工业的不断发展,芯片工艺也在不断改进,现在已经达到了5nm,接近摩尔定律的极限,相当于头发直径的二十分之一。因此,也对半导体产生的电子专用氣体的纯度提出了更高的要求。

  影响电子特种气体纯度提高的因素主要包括三个方面:氣体分离与净化、氣体杂质检测与监测、氣体运输与储存。以氣体储运为例,高纯特种氣体在储运过程中需要优质的气体包装储运容器、相应的输气管道、阀门和接口,以保证避免二次污染,部分电子特种气体还具有自燃性和腐蚀性。


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