半导体特种气体检测技术分析
特种气体在整个半导体制作工艺及流程中被广泛应用,在芯片制作过程中很多流程都离不开特种气体,如沉积CVD、刻蚀、光刻、成膜、离子注入到器件封装等环节。将特种气体分为两类,帮助制造半导体器件的特种气体与制造半导体材料的特种气体。
半导体工业常用特气:
磷烷(PH3):剧毒。主要用于硅烷外延的掺杂剂,磷扩散的杂质源。
砷烷(AsH3):剧毒。主要用于外延和离子注入工艺中的n型掺杂剂。
氢化锑(SbH3):剧毒。用作制造n型硅半导体时的气相掺杂剂。
五氟化磷(PF5):在潮湿的空气中产生有毒的氟化氢烟雾。用作气态磷离子注入源。
六氟乙烷(C2H6):在等离子工艺中作为二氧化硅和磷硅玻璃的干蚀气体。
三氟化硼(BF3):有毒,极强刺激性。主要用作P型掺杂剂、离子注入源和等离子刻蚀气体。
三氟化氮(NF3):毒性较强。主要用于化学气相淀积(CVD)装置的清洗。
三氟化磷(PF3):毒性极强。作为气态磷离子注入源。
四氟化碳(CF4):作为等离子蚀刻工艺中常用的工作气体,是二氧化硅、氮化硅的等离子蚀刻剂。
乙硼烷(B2H6):窒息臭味的剧毒气体。硼烷是气态杂质源、离子注入和硼掺杂氧化扩散的掺杂剂。
四氟化硅(SiF4):遇水生成腐蚀性极强的氟硅酸。主要用于氮化硅(Si3N4)和硅化钽(TaSi2)的等离子蚀刻、外延沉积扩散的硅源和光导纤维等用高纯石英玻璃的原料。
锗烷(GeH4):剧毒。金属锗是一种良好的半导体材料,锗烷在电子工业中主要用于化学气相淀积,形成各种不同的硅锗合金用于电子元器件的制造。
全氟丙烷(C3F8):在等离子蚀刻工艺中,作为二氧化硅膜、磷硅玻璃膜的蚀刻气体。
硅烷(SiH4):有毒。硅烷在半导体工业中主要用于制作高纯多晶硅、通过气相淀积制作二氧化硅薄膜、氮化硅薄膜、异质或同质硅外延生长原料、以及离子注入源和激光介质等。
因为半导体生产的特殊性,对器件的性能及质量的要求比其他产品更高。使用膜过滤法、综合吸收法等特殊检测技术,对半导体特气进行特定分析。半导体特气不仅影响产品性能还影响其质量,在工业中十分重要,决定了半导体器件的稳定性、电学性能及可靠性。