新闻提要半导体集成电路特气新指标及分类

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半导体集成电路特种气体新指标及分类
随着更复杂、更密集的大规模和超大规模集成电路的生产，对高纯气体洁净度的要求，已不仅限于对纯度和干燥度的要求，凡工艺气体，一不对其中的粒子提出限制。因此，对于高纯气体，纯度、干燥度、洁净度是项重要的标度。对于纯度和干燥度的控制，我国CBJ73―84《洁净厂房规范》中指出，“高纯气体系指纯度大于或等于999995%，含水量小于5ppm气体。”日本把微电子生产中所采用的气体，按其不同的品位，具体分为下列几个不同的档次：
超高纯气体气体中杂质总含量控制在1ppm以下，水份含量控制在02~1ppm。
高纯气体气体中杂质总含量控制在5ppm以下，水份含量控制在3ppm以内。
洁净气体气体中杂质总含量控制在10ppm以下，对水份含量未作严格规定。



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。半导体集成电路制造所需要的高纯气体主要分为两大类：
普通气体：也叫大宗气体，主要有：H2、N2、O2、Ar、He等。
特种气体：主要指各种掺杂用气体、外延用气体、离子注入用气体、刻蚀用气体等。
半导体制造用气体按照使用时的危险性分类：
可燃、助燃、易燃易爆气体：H2、CH4、H2S、NH3、SiH4、PH3、B2H6、SiH2CL3、CLF3、SiHCL3等
有气体：AsH3、PH3、B2H6等
助燃气体：O2、N2O、F2、HF等
窒息性气体：N2、He、CO2、Ar等
腐蚀性气体：HCL、PCL3、POCL3、HF、SiF4、CLF3等

依据物理状态分类
压缩气体：存储于钢瓶中的气体例如：氮气、氧气、硅烷…用压力来确认存储量。
液化气体：氯气、氯化氢等用重量来确认储存量。
低温液化气体：液氮、液氧、液氩…便于运输、低温、受热后呈高压
溶解类气体：乙炔（性质非常不稳定，通常溶解于丙酮中运输）

依据工艺应用分类



磷烷（PH3）：剧。主要用于硅烷外延的掺杂剂，磷扩散的杂质源。
砷烷（AsH3）：剧。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。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。
氟化硼（BF3）：有，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。
氟化氮（NF3）：性较强。主要用于化学气相淀积（CVD）装置的清洗。
氟化磷（PF3）：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。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。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。


操作人员必备
产品知识：要求彻底了解产品和它的危险。这些包括这种产品的物理性质、物学和其它与众不同的特征；
部件知识：要求掌握操作钢瓶的正确程序和钢瓶阀门的正确操作程序。还要对人员进行阀门接头的正确检查、维护和使用的培训。
气体操作设备：人员必须具有所有气体操作设备和系统的应用知识；
劳动防护用品（PPE）：人员必须经过常规和紧急操作所要求的PPE的培训。



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