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半導(dǎo)體用什么氣體?半導(dǎo)體工業(yè)中特種氣體的應(yīng)用

時(shí)間:2021-09-09

 半導(dǎo)體照明是正處于方興未艾的產(chǎn)業(yè),隨著化合物半導(dǎo)體市場的擴(kuò)展,特種氣體的需求呈現(xiàn)更大的增長,外延生長需要大量的超純源和過程氣體。目前臺(tái)灣和日本的化合物半導(dǎo)體市場上占有率較高,近年來,中國、韓國的發(fā)展勢頭強(qiáng)勁,北美、歐洲的占有率也有所增長。應(yīng)用于半導(dǎo)體技術(shù)中的特種氣體因?yàn)榉N類繁多、品質(zhì)要求嚴(yán)格,生產(chǎn)、充裝、運(yùn)送、儲(chǔ)存都有技術(shù)及安全的要求,再加上經(jīng)濟(jì)規(guī)模等因素,需要多方面的積累,才能實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn),因此目前國內(nèi)呈現(xiàn)現(xiàn)市場大、供應(yīng)能力小的局面。    半導(dǎo)體工業(yè)用氣體品種多、質(zhì)量要求高、用量少,大部分是有毒或腐蝕性氣體。品種高達(dá)百余種。半導(dǎo)體工業(yè)特種氣體應(yīng)用分類,主要包括:    1、硅族氣體:含硅基的硅烷類,如硅烷、二氯二氫硅、乙硅烷等。    2、摻雜氣體:含硼、磷、砷等三族及五族原子之氣體,如三氯化硼、三氟化硼、磷烷、砷烷等。    3、蝕刻清洗氣體:以含鹵化物及鹵碳化合物為主,如氯氣、三氟化氮、溴化氫、四氟化碳、六氟乙烷等。    4、反應(yīng)氣體:以碳系及氮系氧化物為主,如二氧化碳、氨、氧化亞氮等。    5、金屬氣相沉積氣體:含鹵化金屬及有機(jī)烷類金屬,如六氟化鎢、三甲基鎵等。    在LED產(chǎn)業(yè)鏈中,外延技術(shù)、設(shè)備和材料是外延片制造技術(shù)的關(guān)鍵。當(dāng)前MOCVD工藝已成為制造絕大多數(shù)光電子材料的基本技術(shù)。外延技術(shù)需要的超純特種氣體包括高純砷烷、高純磷烷、高純氨氣,砷化鎵生產(chǎn)中應(yīng)用硅烷N型摻雜,而氯化氫和氯氣常常用做蝕刻氣,氬、氫、氮?jiǎng)t是必須的載氣。同時(shí)外延生長需要的有機(jī)源主要是三甲基鎵,三甲基銦,三甲基鋁,二乙基鋅,二甲基鋅,二茂鎂等。現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)展對這些產(chǎn)品的品質(zhì)要求也越來越高。    在半導(dǎo)體化合物生產(chǎn)過程中,除了純特種所之外,還需要部分混合氣體,主要包括SiH4/H2.SiH4/N2作為成膜源用量盡管不大,但是對產(chǎn)品質(zhì)量要求極高,配制混合氣體的露點(diǎn)達(dá)到-95℃以下,只有這樣才可以保證外延片生長的成品率。    化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的擴(kuò)展,帶動(dòng)原材料市場的迅速提升,包括晶圓、襯底、蝕刻劑、過程氣體、有機(jī)金屬化合物、測試和包裝材料等的需求每年以大約21%的比例遞增,而過程氣體(砷烷、磷烷、氨氣、氬、氫、氮、氯化氫、氯氣等)占整體原料的消耗8%。

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