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電子特氣制備工藝系統的應用

2023-04-13 09:21:26        0

電子特氣制備工藝系統的應用

電子特種氣體,是一種用于制造半導體及其他電子器件的特種氣體,是半導體制造的重要原材料之一,應用于晶圓制造的各個(gè)環(huán)節。隨著(zhù)半導體產(chǎn)能逐步向中國特別是集成電路制造業(yè)轉移,本土對品質(zhì)、品質(zhì)要求高的電子特種氣體需求更加旺盛。


電子特種氣體,包括硅族氣體、鹵化物或鹵素化合物氣體,含硼、磷、砷等原子的氣體,以及碳氟化合物氣體,種類(lèi)繁多。與工業(yè)氣體不同,電子特種氣體要求電子級,即更高的純度,以滿(mǎn)足半導體制造微加工工藝的潔凈要求,而“特”則體現在其毒性、腐蝕性、可燃性等化學(xué)活性上,更容易參與半導體制造過(guò)程中的化學(xué)反應。

電子專(zhuān)用氣體的好壞直接影響光電和微電子元器件的質(zhì)量、集成度、具體技術(shù)指標和成品率,對半導體集成電路芯片的質(zhì)量和性能具有重要意義。國內電子特氣雖已占據一定市場(chǎng),但仍以光伏、LED、平板顯示等泛半導體制造為主。集成電路制造用電子專(zhuān)用氣體國產(chǎn)化率較低。電子專(zhuān)用氣體,特別是關(guān)鍵工藝氣體,如果在集成電路制造中需要通過(guò)驗證,對制備體系、質(zhì)量控制穩定性和包裝都有更高的標準要求。

高純氣體產(chǎn)品質(zhì)量檢驗要求

不同種類(lèi)的半導體器件,其制造工藝不同,電子特種氣體的種類(lèi)也不同,對電子特種氣體純度的要求也不同。集成電路占據了半導體產(chǎn)品市場(chǎng)80%以上的份額,制造工藝最復雜,技術(shù)壁壘最高,審核認證最嚴格,制造過(guò)程中需要的電子特種氣體種類(lèi)最多。并且工藝線(xiàn)寬越小,對電子特種氣體的純度要求越高,需要檢測的氣體雜質(zhì)和金屬雜質(zhì)的種類(lèi)也就越多。

除了滿(mǎn)足指標要求外,電子特氣質(zhì)量的一致性也非常關(guān)鍵。半導體制造廠(chǎng)采用統計過(guò)程控制(SPC)技術(shù)控制半導體材料電子專(zhuān)用氣體的質(zhì)量,避免和消除非自然異常,保證質(zhì)量的一致性,從而保證半導體制造的穩定性和良率。

電子專(zhuān)用氣體主要用于半導體制造的外延、擴散、光刻、刻蝕、薄膜、離子注入等工藝。是制造集成電路、平板顯示器、化合物半導體器件、光伏器件、光纖等半導體器件不可缺少的基礎材料。一。衡量電子特種氣體質(zhì)量的指標不僅指氣體本身的純度,還包括影響制造過(guò)程的各種關(guān)鍵雜質(zhì)含量,如氧氣、水分、金屬、離子濃度、顆粒物等。我們通常用N(九)來(lái)表示氣體的純度。6N表示氣體純度為99.9999%。雜質(zhì)含量通常為ppm(百萬(wàn)分之一,0.0001%)、ppb(十億分之一,十億分之一,0.0000001%)。


高純氣體產(chǎn)品品質(zhì)檢驗要求(舉例)

項目

指標

純度

99.999%

 

 

 

雜質(zhì)

0.5ppm

1.0ppm

3.0ppm

一氧化碳

1.0ppm

甲烷

1.0ppm

二氧化碳

1.0ppm

2.0ppm