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电子特气制备工艺系统的应用

2023-04-13 09:21:26        0

电子特气制备工艺系统的应用

电子特种气体,是一种用于制造半导体及其他电子器件的特种气体,是半导体制造的重要原材料之一,应用于晶圆制造的各个环节。随着半导体产能逐步向中国特别是集成电路制造业转移,本土对品质、品质要求高的电子特种气体需求更加旺盛。


电子特种气体,包括硅族气体、卤化物或卤素化合物气体,含硼、磷、砷等原子的气体,以及碳氟化合物气体,种类繁多。与工业气体不同,电子特种气体要求电子级,即更高的纯度,以满足半导体制造微加工工艺的洁净要求,而“特”则体现在其毒性、腐蚀性、可燃性等化学活性上,更容易参与半导体制造过程中的化学反应。

电子专用气体的好坏直接影响光电和微电子元器件的质量、集成度、具体技术指标和成品率,对半导体集成电路芯片的质量和性能具有重要意义。国内电子特气虽已占据一定市场,但仍以光伏、LED、平板显示等泛半导体制造为主。集成电路制造用电子专用气体国产化率较低。电子专用气体,特别是关键工艺气体,如果在集成电路制造中需要通过验证,对制备体系、质量控制稳定性和包装都有更高的标准要求。

高纯气体产品质量检验要求

不同种类的半导体器件,其制造工艺不同,电子特种气体的种类也不同,对电子特种气体纯度的要求也不同。集成电路占据了半导体产品市场80%以上的份额,制造工艺最复杂,技术壁垒最高,审核认证最严格,制造过程中需要的电子特种气体种类最多。并且工艺线宽越小,对电子特种气体的纯度要求越高,需要检测的气体杂质和金属杂质的种类也就越多。

除了满足指标要求外,电子特气质量的一致性也非常关键。半导体制造厂采用统计过程控制(SPC)技术控制半导体材料电子专用气体的质量,避免和消除非自然异常,保证质量的一致性,从而保证半导体制造的稳定性和良率。

电子专用气体主要用于半导体制造的外延、扩散、光刻、刻蚀、薄膜、离子注入等工艺。是制造集成电路、平板显示器、化合物半导体器件、光伏器件、光纤等半导体器件不可缺少的基础材料。一。衡量电子特种气体质量的指标不仅指气体本身的纯度,还包括影响制造过程的各种关键杂质含量,如氧气、水分、金属、离子浓度、颗粒物等。我们通常用N(九)来表示气体的纯度。6N表示气体纯度为99.9999%。杂质含量通常为ppm(百万分之一,0.0001%)、ppb(十亿分之一,十亿分之一,0.0000001%)。


高纯气体产品品质检验要求(举例)

项目

指标

纯度

99.999%

 

 

 

杂质

0.5ppm

1.0ppm

3.0ppm

一氧化碳

1.0ppm

甲烷

1.0ppm

二氧化碳

1.0ppm

2.0ppm