电子气体的主要应用

来源：中为咨询www.zwzyzx.com 【日期：2016-10-18 14:42:54】【打印】【关闭】

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1、外延沉积

外延沉积是为了在衬底晶圆上镀上一层薄膜作为缓冲层阻止有害杂质进入硅衬底。常用的方法有化学气相沉积法（CVD）和物理气相沉积法（PVD），各有所长，因化学气相沉积法用到大量电子气体，因此在这主要介绍化学气相沉积法。

化学气相沉积(Chemicalvapordeposition，简称CVD)是反应物质在气态条件下发生化学反应，生成固态物质沉积在加热的固态基体表面，进而制得固体材料的工艺技术。它本质上属于原子范畴的气态传质过程。CVD通常包括气体传输至沉积区域、膜先驱物的形成、膜先驱物附着在硅片表面、膜先驱物粘附、膜先驱物扩散、表面反应、副产物从表面移除、副产物从反应腔移除等八个主要步骤，会产生很多非等离子热中间物，一个共性的方面是这些中间物或先驱物都是气体。

常见的化学气相沉积法

在半导体工业中，在仔细选择的衬底上选用化学气相淀积的方法，生长一层或多层材料所用的气体叫作外延气体。常用的硅外延气体有SiH2Cl2、SiCl4和SiCl4等。外延主要有外延硅淀积、氧化硅膜淀积、氮化硅膜淀积，非晶硅膜淀积等。外延是一种单晶材料淀积并生长在衬底表面上的过程。常用半导体外延混合气组成如下表：

常见的气相沉积气体

2、刻蚀

刻蚀是采用化学和物理方法，有选择地从硅片表面去除不需要的材料的过程。刻蚀的目的是在涂胶的硅片上正确地复制掩膜图形。分为刻蚀方法有湿法化学刻蚀和干法化学刻蚀。湿法刻蚀是利用湿电子化学品通过化学反应进行刻蚀。分析报告干法化学刻蚀利用低压放电产生的等离子体中的离子或游离基与材料发生化学反应，通过轰击等物理作用达到刻蚀的目的。其主要的介质是气体。干法刻蚀的优点是各向异性（即垂直方向刻蚀速率远大于横向速率）明显、特征尺寸控制良好、化学品使用和处理费用低、刻蚀速率高、均匀性好、良率高等。常用的干法刻蚀是等离子体刻蚀。

硅片刻蚀气体主要是的氟基气体，包括CF4、SF6、C2F6、NF3等。但由于其各项同性，选择性较差，因此改进后的刻蚀气体通常包括氯基（Cl2）和溴基（Br2、HBr）气体。常用的刻蚀气体如下表：

常见的刻蚀气体

3、掺杂

在半导体器件和集成电路制造中，将某些杂质掺入半导体材料内，使材料具有所需要的导电类型和一定的电阻率，以制造电阻、PN结、埋层等，掺杂工艺所用的气体称为掺杂气体。主要包括砷烷、磷烷、三氟化磷、五氟化磷、三氟化砷、五氟化砷、三氟化硼、乙硼烷等。通常将掺杂源与运载气体（如氩气和氮气）在源柜中混合，混合后气流连续注入扩散炉内并环绕晶片四周，在晶片表面沉积上掺杂剂，进而与硅反应生成掺杂金属而徙动进入硅。常用掺杂混合气如下：

常见的掺杂气体