在半导体制造过程中,不同工艺环节会使用到种类繁多的电子气体。依据其用途可将这些气体大致划分为以下几类:
一、掺杂气
掺杂气体主要用于离子注入或扩散工艺中,将特定杂质(如P、B、As等)掺入半导体基体内,以调控其电学性能。常见的掺杂气体包括:
AsH?(砷烷)PH?(磷烷)GeH?(锗烷)B?H?(二硼烷)AsCl?(三氯化砷)AsF?(三氟化砷)H?S(硫化氢)BF?(三氟化硼)BCl?(三氯化硼)SeH?(硒化氢)SbH?(锑烷)(CH?)?Te(二甲基碲)(CH?)?Cd(二甲基镉)(C?H?)?Cd(二乙基镉)PCl?(三氯化磷)(C?H?)?Te(二乙基碲)
二、晶体生长气
晶体生长气体用于外延层或ALD的生长反应。常见气体有:
SiH?(硅烷)SiH?Cl?(二氯硅烷)SiHCl?(三氯硅烷)SiCl?(四氯化硅)B?H?(二硼烷)BBr?(三溴化硼)BCl?(三氯化硼)AsH?(砷烷)PH?(磷烷)GeH?(锗烷)TeH?(碲化氢)(CH?)?Al(三甲基铝)(C?H?)?Al(三乙基铝)(CH?)?As(三甲基砷)(C?H?)?As(三乙基砷)
(CH?)?Hg(二甲基汞)(CH?)P(甲基磷)(C?H?)?P(三乙基磷)
SnCl?(四氯化锡)GeCl?(四氯化锗)SbCl?(五氯化锑)Si?H?(二硅烷)HCl(氯化氢)
三、蚀刻气体
通过在等离子体激发下生成反应性中间体(如F自由基、Cl自由基等),用于刻蚀不同的薄膜材料。常见气体有:
SiF?(四氟化硅)CF?(四氟化碳)C?F?(八氟丙烷)CHF?(三氟甲烷)
C?F?(六氟乙烷)CClF?(三氟一氯甲烷)O?(氧气)C?ClF?(五氟一氯乙烷)NF?(三氟化氮)SF?(六氟化硫)BCl?(三氯化硼)HFCl?(氯氟化氢)N?(氮气)He(氦气)Ar(氩气)Cl?(氯气)HCl(氯化氢)HF(氟化氢)HBr(氢溴酸)
四,离子注入气
用于离子注入工艺中的离子源材料:
AsF?(三氟化砷)PF?(三氟化磷)PH?(磷烷)BF?(三氟化硼)BCl?(三氯化硼)SiF?(四氟化硅)SF?(六氟化硫)H?(氢气)N?(氮气)
五:气相淀积气
用于CVD工艺中薄膜的生长:
SiHCl?(二氯硅烷)SiCl?(四氯化硅)NH?(氨气)NO(一氧化氮)
O?(氧气)NO2(二氧化氮)
六、稀释气
常用于掺杂、CVD或刻蚀中用于调控反应气浓度或传热:
N?(氮气)Ar(氩气)He(氦气)H?(氢气)CO?(二氧化碳)
N?O(一氧化二氮)O?(氧气)
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