電子高純氣體是半導(dǎo)體生產(chǎn)制造中不可或缺的關(guān)鍵性材料，同時(shí)也是集成電路制造中的原材料，其占比僅次于硅片，占晶圓制造成本的14%。其在半導(dǎo)體產(chǎn)品制程工藝中廣泛應(yīng)用于各個(gè)半導(dǎo)體制造工藝中，氣體的純度和潔凈度直接影響到光電子、微電子元器件的質(zhì)量、集成度、特定技術(shù)指標(biāo)和成品率，并從根本上制約著電路和器件準(zhǔn)確性，對(duì)于半導(dǎo)體集成電路芯片的質(zhì)量和性能具有重要意義。因此，對(duì)于高純氣的化學(xué)監(jiān)控也成為重要的質(zhì)控方向。

一般來說，高純氣體大致可以分為大宗氣體及電子特氣兩類：

氮、氫、氧、氬、氦等大宗氣體廣泛用于在半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)的各個(gè)過程中,起到氛圍保護(hù)、輸送特氣、參與反應(yīng)等作用，對(duì)氣體純度要求高。

半導(dǎo)體行業(yè)常用大宗氣體

● 氬 Argon：在晶體生長(zhǎng)、注入、干刻蝕、濺射、氧化退火工藝中的惰性氣體。

● 氦Helium：載氣、吹掃氣或惰性氣體，泄露測(cè)試。

●氫Hydrogen：硅沉積工藝的載氣。

● 氮Nitrogen：擴(kuò)散用載氣，晶圓存儲(chǔ)、真空泵、氣槍的吹掃氣，防止去膠機(jī)吹脫，不間斷氣動(dòng)控制系統(tǒng) 。

●氧Oxygen：二氧化硅的化學(xué)氣相沉積，熱氧化生長(zhǎng)，擴(kuò)散、沉積用載氣，等離子光刻膠去除。

● OFA無油空氣：空氣軸承: 高壓無油空氣 (~ 1034 kPa or 10.3 bar) 保護(hù)光學(xué)元件: HPOFA + 純化器去除無機(jī)物和有機(jī)物 (HC, NO/NO2) 至 < 5 ppb. 管道采用316L EP 管(直徑可達(dá)8 inch)

半導(dǎo)體工業(yè)常用特氣

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(zhǎng)原料、以及離子注入源和激光介質(zhì)等，還可用于制作太陽能電池、光導(dǎo)纖維和光電傳感器等。

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。

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。

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。

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。

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。

三氟化硼（BF3）：有毒，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。

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。

三氟化磷（PF3）：毒性強(qiáng)。作為氣態(tài)磷離子注入源。

四氟化硅（SiF4）：遇水生成腐蝕性強(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 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。

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。

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。

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。

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。

*在實(shí)際生產(chǎn)中，各種特氣通常混合為混合氣體，應(yīng)用在外延生長(zhǎng)、化學(xué)氣相沉積（CVD）、摻雜、刻蝕等工藝中。

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