【行业】电子化学气体行业专题(19页)

电子气体主要应用于半导体、平面显示、太阳能电池等领域。根据中国工业气体工业协会统计,2016年国内电子特种气体需求达60亿元,其中集成电路用特种气体需求为25亿元,平面显示用特种气体需求为22亿元,太阳能电池用需求为8亿元。

集成电路芯片的制造需要使用多种电子气体,包括硅烷等硅族气体、PH3等掺杂气体、CF4等蚀刻气体、WF6等金属气相沉积气体及其他反应气体和清洗气体等。在电子级硅的制备工艺中,涉及到的电子气体包括SiHCl3、SiCl4等。在硅片表面通过化学气相沉积成膜(CVD)工艺中,主要涉及SiH4、SiCl4、WF6等。在晶圆制程中部分工艺涉及气体刻蚀工艺的应用,也称干法刻蚀,涉及到的电子气体包括CF4、NF3、HBr等,此类刻蚀气体用量相对较少,刻蚀过程中需与相关惰性气体Ar、N2 等共同作用实现刻蚀程度的均匀。掺杂工艺是将需要的杂质掺入特定的半导体区域中,以改变半导体电学性质,涉及到的电子气体包括B2H6、BF3等三价气体和PH3、AsH3等五价气体。

平面显示行业用电子气体主要品种有硅烷等硅族气体、PH3等掺杂气体和SF6等蚀刻气体。在薄膜工序中, 通过化学气相沉积在玻璃基板上沉积SiO2、SiNx等薄膜,使用的特种气体有SiH4、PH3、NH3、NF3等。在干法刻蚀工艺中, 在等离子气态氛围中选择性腐蚀基材。通常采用SF6、HCl、Cl2等气体。

深度提纯难度大,而纯度是电子气体质量最重要的指标。在芯片加工过程中,微小的气体纯净度差异将导致整个产品性能的降低甚至报废。电子气体纯度往往要求5N-6N级别,还要将金属元素净化到10-9级至10-12级。气体纯度每提高一个层次对纯化技术就提出了更高的要求,技术难度也将显著上升。以硅烷为例,将其纯度由4N提纯到6N中间有漫长的道路。对于混合气体而言,混合配比的精度也是下游生产厂商关心的指标。气体纯化技术主要有吸附法、精馏法、膜分离法等。

高纯气体输送及储运也是影响电子气体质量的关键因素。超高纯气体的生产和应用要求使用高质量的气体包装储运容器、相应的气体输送管线、阀门和接口,要求相应器件耐高压、耐高真空,对于腐蚀性气体要求耐腐蚀,以避免二次污染的发生。随着气体纯度的提高、产品种类的增多,对包装容器的要求也越来越高,对于气瓶内壁处理技术以及气密性好无污染的阀门、减压器、过滤器等的研制提出了较高要求。

立即下载

分享到: