晶圆制造中所需的电子特种气体

一．硅片制造的流程如下：

1. 提纯：硅矿石加上碳加上氧气出现98%冶金级硅

2. 氯化：硅加上氯化氢气体产生三氯硅甲烷或四氯化硅

3. 还原：三氯硅甲烷加上氢气产出高纯度多硅晶

4. 溶解旋拉：多晶硅成为单晶硅晶棒

5. 切割、抛光、清洗：单晶硅晶棒成为单晶硅硅片

二．氧化：

炉管内高温加热：硅芯片加氧气加水蒸气，会在芯片表面形成干式或湿式SiO2氧化层。

三．化学气相沉积CVD：

通过化学反应，在气体中的原子或者分子会沉积在表面一层固体膜。

四．刻蚀：

采用物理和化学方法有选择地从硅片表面去除不需要的材料的过程。刻蚀分为湿法和干法，干法刻蚀以电子气体为介质，优势明显被广泛使用。

五．离子注入：

将需要的杂质参入特定的半导体区域中以改变半导体的电学性质。

六．流程中涉及的气体包含不限于：

1. HCl用于氧化

2. H2用于还原

3. 氩气用于维持惰性隔绝环境，避免气体杂质留存

4. Cl2、HCl、三氯乙烷TCA或二氯乙烯DCE用于控制离子侵入氧化层，去除不必要的金属杂质，清洗用途

5. SiH4、SiHCl2、SiHCl4、SiCl4、TEOS、NH3、N2O、WF6、H2、O2、NF3等等用于形成CVD膜

6. CF4、SF4、C2F6、NF3用于硅片蚀刻

7. 氟基Cl2和溴基Br2、HBr气体用于改进气体、提高各向异性和选择性

8. CCl4、Cl2、BCl3等用于铝和金属复合层的刻蚀

9. 三价掺杂气体B2H6、BBr3、BF3等用于P型半导体的掺杂

10. 五价掺杂气体PH3、POC13、AsH3、SbC15等用于N型半导体的掺杂

source：CNKI