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            半導體用什么氣體?半導體工業中特種氣體的應用

            時間:2021-09-09

             半導體照明是正處于方興未艾的產業,隨著化合物半導體市場的擴展,特種氣體的需求呈現更大的增長,外延生長需要大量的超純源和過程氣體。目前臺灣和日本的化合物半導體市場上占有率較高,近年來,中國、韓國的發展勢頭強勁,北美、歐洲的占有率也有所增長。應用于半導體技術中的特種氣體因為種類繁多、品質要求嚴格,生產、充裝、運送、儲存都有技術及安全的要求,再加上經濟規模等因素,需要多方面的積累,才能實現規?;a,因此目前國內呈現現市場大、供應能力小的局面。    半導體工業用氣體品種多、質量要求高、用量少,大部分是有毒或腐蝕性氣體。品種高達百余種。半導體工業特種氣體應用分類,主要包括:    1、硅族氣體:含硅基的硅烷類,如硅烷、二氯二氫硅、乙硅烷等。    2、摻雜氣體:含硼、磷、砷等三族及五族原子之氣體,如三氯化硼、三氟化硼、磷烷、砷烷等。    3、蝕刻清洗氣體:以含鹵化物及鹵碳化合物為主,如氯氣、三氟化氮、溴化氫、四氟化碳、六氟乙烷等。    4、反應氣體:以碳系及氮系氧化物為主,如二氧化碳、氨、氧化亞氮等。    5、金屬氣相沉積氣體:含鹵化金屬及有機烷類金屬,如六氟化鎢、三甲基鎵等。    在LED產業鏈中,外延技術、設備和材料是外延片制造技術的關鍵。當前MOCVD工藝已成為制造絕大多數光電子材料的基本技術。外延技術需要的超純特種氣體包括高純砷烷、高純磷烷、高純氨氣,砷化鎵生產中應用硅烷N型摻雜,而氯化氫和氯氣常常用做蝕刻氣,氬、氫、氮則是必須的載氣。同時外延生長需要的有機源主要是三甲基鎵,三甲基銦,三甲基鋁,二乙基鋅,二甲基鋅,二茂鎂等?,F有技術的發展對這些產品的品質要求也越來越高。    在半導體化合物生產過程中,除了純特種所之外,還需要部分混合氣體,主要包括SiH4/H2.SiH4/N2作為成膜源用量盡管不大,但是對產品質量要求極高,配制混合氣體的露點達到-95℃以下,只有這樣才可以保證外延片生長的成品率。    化合物半導體產業的擴展,帶動原材料市場的迅速提升,包括晶圓、襯底、蝕刻劑、過程氣體、有機金屬化合物、測試和包裝材料等的需求每年以大約21%的比例遞增,而過程氣體(砷烷、磷烷、氨氣、氬、氫、氮、氯化氫、氯氣等)占整體原料的消耗8%。

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