芯片制造的根基!半导体材料深度报告,详解七大核心材料【附下载】| 智东西内参(23)

3SiH4+4NH3->Si3N4+12H2;3SiH2Cl2+4NH3->Si3N4+6HCl+6H2。

目前国内在建晶圆加工产线在制备半导体膜和绝缘层的过程中涉及的电子特种气体包括 SiH4、SiCl4、SiHCl3、SiH2Cl2、AsCl3 等原料气体,以及 H2、HCl、O2、N2O、NH3等反应气体。在国内半导体发展的过程中,实现 6N9 以上纯度的反应气体存在较大市场空间。

晶圆刻蚀工艺。在硅基底刻蚀中,主要选用氟基气体,例如氟利昂-14(CF4),在此过程中需要刻蚀部位的Si与CF4反应生成SiF4而除去,其化学反应式为:

Si+CF4+O2->SiF4+CO2。

氟利昂-116(C2F6)和氟利昂-23(CHF3)在刻蚀硅时容易产生聚合膜从而影响刻蚀效果,但是在刻蚀 SiO2的时候不会出现此类现象,因此可用于 SiO2的刻蚀。同时由于半导体 Si 薄膜存在各向同性的特点,刻蚀选择性差,因此后续开发中引入氯基(Cl2)和溴基(Br2、HBr)作用,最终生成物中还包括 SiBr4和 SiCl4从而提高选择性。

目前国内在建产线汇总涉及薄膜的气体包括 CF4、C2F6、CHF3、Cl2、Br2、HBr 和CH2F2 等,但是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。

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