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中科富海专注电子特种气体的研发、生产和销售,是国内特种气体领域的生厂商和供应商。公司产品线涵盖高纯电子特种气体、高纯稀有气体、工业气体等。中科富海拥有专业的核心团队和成功的运营经验,能够供应和国际头部工厂同等品质的高纯电子特气产品;同时拥有可靠安全稳定的运行经验,优质的气体供应链资源,可提供专业定制化设计方案及高质量的工程建设方案,为客户创造更大价值。
电子特种气体是特种气体的一个重要分支,是集成电路、显示面板等电子工业生产中不可或缺的原材料。在整个半导体行业的生产过程中从芯片生产到最后器件的封装几乎每一个环节都离不开电子特气,像光刻、刻蚀、离子注入等,而且所用气体的品种多质量要求高,所以电子特气被誉为半导体的“血液”。
刻蚀
刻蚀是采用化学和物理方法,有选择地从硅片表面去除不需要的材料的过程。刻蚀的目的是在涂胶的硅片上正确地复制掩膜图形。刻蚀方法分为湿法化学刻蚀和干法化学刻蚀。干法化学刻蚀利用低压放电产生的等离子体中的离子或游离基与材料发生化学反应,通过轰击等物理作用达到刻蚀的目的。其主要的介质是气体。
硅片刻蚀气体主要是氟基气体,包括CF4、SF6、C2F6、NF3,以及氯基(Cl2)和溴基(Br2、HBr)气体等。常用的刻蚀气体如下表:
常见的刻蚀气体
材质 | 刻蚀气体 |
铝(Al) | 硅烷(SiH4)+氩、四氯化碳(CCl4)+(氩、氦) |
铬(Cr) | 四氯化碳(CCl4)+氧、四氯化碳(CCl4)+空气 |
钼(Mo) | 二氟二氯化碳(CCl2F2)+氧、四氟化碳(CF4)+氧 |
铂(Pt) | 三氟三氯乙烷(C2Cl3F3)+氧、四氟化碳(CF4)+氧 |
聚硅 | 四氟化碳(CF4)+氧、乙烷(C2H6)+氯 |
硅(Si) | 四氟化碳(CF4)+氧 |
钨(W) | 四氟化碳(CF4)+氧 |
掺杂
在半导体器件和集成电路制造中,将某些杂质掺入半导体材料内,使材料具有所需要的导电类型和一定的电阻率,以制造电阻、PN 结、埋层等。掺杂工艺所用的气体称为掺杂气体,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。通常将掺杂源与运载气体(如氩气和氮气)在源柜中混合,混合后气流连续注入扩散炉内并环绕晶片四周,在晶片表面沉积上掺杂剂,进而与硅反应生成掺杂金属而徙动进入硅。常用掺杂混合气如下:
常见的掺杂气体
类型 | 组份气体 | 稀释气体 |
硼化合物 | 乙硼烷(B2H6)、三氯化硼(BCl3)、溴化硼(BBr3) | 氦、氩、氢 |
磷化合物 | 磷烷(PH3)、氯化磷(PCl3)、溴化磷(PBr3) | 氦、氩、氢 |
砷化合物 | 砷烷(AsH3)、三氯化砷(AsCl3) | 氦、氩、氢 |
外延沉积
外延沉积是为了在衬底晶圆上镀上一层薄膜作为缓冲层阻止有害杂质进入硅衬底。常用的方法有化学气相沉积法(CVD)和物理气相沉积法(PVD),化学气相沉积法用到大量电子气体。化学气相沉积是反应物质在气态条件下发生化学反应,生成固态物质沉积在加热的固态基体表面,进而制得固体材料的工艺技术。
在半导体工业中,在仔细选择的衬底上选用化学气相沉积的方法,生长一层或多层材料所用的气体叫做外延气体。常用的硅外延气体有SiH2Cl2、SiHCl3 和SiCl4 等。外延主要有外延硅淀积、氧化硅膜淀积、氮化硅膜淀积,非晶硅膜淀积等。外延是一种单晶材料淀积并生长在衬底表面上的过程。常用半导体外延混合气组成如下表:
常见的气相沉积气体
组分气体 | 稀释气体 |
硅烷(SiH4) | 氦、氩、氢、氮 |
氯硅烷(SiCl4) | 氦、氩、氢、氮 |
二氯二氢硅(SiH2Cl2) | 氦、氩、氢、氮 |
乙硅烷(Si2H6) | 氦、氩、氢、氮 |