
半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝中:刻蝕、清洗、外延生長、離子注入、摻雜、氣相沉積、擴(kuò)散等環(huán)節(jié)都會(huì)使用大量的電子氣體,如高純SiH4、PH3、AsH3、B2H6等。這些電子氣體的純度對(duì)芯片質(zhì)量有著重要影響,隨著集成電路工藝節(jié)點(diǎn)不斷縮小,對(duì)氣體純度和雜質(zhì)含量的要求也越來越高。電子特氣種類繁多,包括惰性氣體、氫化物氣、氟化物氣、酸性氣體等。在集成電路制造過程中,會(huì)使用高純度的特種氣體和混合氣體,每種氣體都應(yīng)用在特定的工藝環(huán)節(jié)中。例如,氖、氬、氪、氙、氡等稀有氣體是晶圓制造的一部分材料,據(jù)北美半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(SIA)統(tǒng)計(jì),在各芯片制造材料中,電子氣體占比達(dá)14%,是僅次于硅片材料之外的第二大半導(dǎo)體材料。廣泛應(yīng)用于晶圓制造過程的擴(kuò)散、光刻、刻蝕、離子注入、薄膜生長、拋光、金屬化等多道環(huán)節(jié)。
給大家簡單分享下不同電子特氣的應(yīng)用:
半導(dǎo)體氣相沉積-制程調(diào)控:氟化物(Fluorides),氯化物(Chlorides),氮化物(Nitrides)和氨氣(Ammonia),這些氣體在其中起著關(guān)鍵作用。
光刻過程:氟化物(如HF,SF6),被用于通過掩膜在硅片上形成圖案。這是芯片制造中定義電路圖案的關(guān)鍵步驟。通過精確控制光刻氣體的使用,制造商能夠在硅片上創(chuàng)造出微小的結(jié)構(gòu),這決定了電路的性能。
刻蝕制程:氟碳化合物(如CF4,C2F6),在這個(gè)過程中,刻蝕氣體通過將不需要的材料從硅片上去除,形成所需的電路結(jié)構(gòu)。此過程的精確性和可控性對(duì)芯片的最終性能至關(guān)重要。
薄膜制程:氧化氮(NO)和氨氣(NH3)等氣體被用于在硅片表面形成細(xì)膩的薄膜。這種薄膜在芯片的不同層次之間起到隔離和保護(hù)作用,確保電路的穩(wěn)定性和可靠性。
擴(kuò)散制程:氮?dú)猓∟2)被用于在硅片上引入摻雜物質(zhì),以改變硅片的電學(xué)性質(zhì)。這是調(diào)節(jié)芯片性能的關(guān)鍵步驟,決定了電流的流動(dòng)和電路的整體性