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半导体用什么气体?半导体工业中特种气体的应用

时间:2021年09月09日   信息来源:本站原创   点击:

 半导体照明是正处于方兴未艾的产业,随着化合物半导体市场的扩展,特种气体的需求呈现更大的增长,外延生长需要大量的超纯源和过程气体。目前台湾和日本的化合物半导体市场上占有率较高,近年来,中国、韩国的发展势头强劲,北美、欧洲的占有率也有所增长。应用于半导体技术中的特种气体因为种类繁多、品质要求严格,生产、充装、运送、储存都有技术及安全的要求,再加上经济规模等因素,需要多方面的积累,才能实现规模化生产,因此目前国内呈现现市场大、供应能力小的局面。    半导体工业用气体品种多、质量要求高、用量少,大部分是有毒或腐蚀性气体。品种高达百余种。半导体工业特种气体应用分类,主要包括:    1、硅族气体:含硅基的硅烷类,如硅烷、二氯二氢硅、乙硅烷等。    2、掺杂气体:含硼、磷、砷等三族及五族原子之气体,如三氯化硼、三氟化硼、磷烷、砷烷等。    3、蚀刻清洗气体:以含卤化物及卤碳化合物为主,如氯气、三氟化氮、溴化氢、四氟化碳、六氟乙烷等。    4、反应气体:以碳系及氮系氧化物为主,如二氧化碳、氨、氧化亚氮等。    5、金属气相沉积气体:含卤化金属及有机烷类金属,如六氟化钨、三甲基镓等。    在LED产业链中,外延技术、设备和材料是外延片制造技术的关键。当前MOCVD工艺已成为制造绝大多数光电子材料的基本技术。外延技术需要的超纯特种气体包括高纯砷烷、高纯磷烷、高纯氨气,砷化镓生产中应用硅烷N型掺杂,而氯化氢和氯气常常用做蚀刻气,氩、氢、氮则是必须的载气。同时外延生长需要的有机源主要是三甲基镓,三甲基铟,三甲基铝,二乙基锌,二甲基锌,二茂镁等。现有技术的发展对这些产品的品质要求也越来越高。    在半导体化合物生产过程中,除了纯特种所之外,还需要部分混合气体,主要包括SiH4/H2.SiH4/N2作为成膜源用量尽管不大,但是对产品质量要求极高,配制混合气体的露点达到-95℃以下,只有这样才可以保证外延片生长的成品率。    化合物半导体产业的扩展,带动原材料市场的迅速提升,包括晶圆、衬底、蚀刻剂、过程气体、有机金属化合物、测试和包装材料等的需求每年以大约21%的比例递增,而过程气体(砷烷、磷烷、氨气、氩、氢、氮、氯化氢、氯气等)占整体原料的消耗8%。

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