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電子級三氯氫硅特種氣體在半導體行業中的應用

2019-06-15 14:25:00        0

  電子級三氯氫硅特種氣體在半導體行業中的應用

  電子級三氯氫硅是半導體行業不可或缺的重要電子特種氣體原材料,國內目前主要依賴進口。隨著我國集成電路行業快速增長,對電子級三氯氫硅需求呈日益增長態勢。實現電子級三氯氫硅特種氣體的國產化,對我國集成電路行業發展意義重大。本文重點分析電子級三氯氫硅特種氣體在芯片制造過程的作用。

  根據全球半導體貿易統計組織(WSTS)發布的數據顯示,2017年全球半導體銷售收入達到4087億美元,同比增長20.6%。電子級三氯氫硅是半導體行業不可或缺的重要電子特種氣體原材料,隨著我國集成電路行業快速增長,對電子級三氯氫硅需求呈日益增長態勢,但該關鍵基礎原料國內目前主要依賴進口。其生產和制造存在非常高的技術要求,當前,世界上只有美國、日本、德國等少數國家能夠大規模生產符合芯片制造要求的電子級三氯氫硅,最大的生產商是德國的Wacher公司和日本信越公司。電子級三氯氫硅進口產品到終端客戶價格約為每噸15-20萬元,是工業級三氯氫硅的幾十倍。因此,電子級三氯氫硅特種氣體研究對我國集成電路行業發展意義重大,值得深入研究應用。

  

半導體硅晶


  電子級三氯氫硅在芯片制造過程的作用

  電子級三氯氫硅可作為半導體外延硅片的硅源,主要被應用于制造各種半導體芯片和微型集成電路元器件,是微電子、光電子元件制造過程中不可或缺的重要材料。半導體硅片外延層生長采用最多的是氣相外延工藝:氫(H2)氣攜帶四氯化硅(SiCl4)或三氯氫硅(SiHCl3)、硅烷(SiH4)或二氯氫硅(SiH2Cl2)等進入置有硅襯底的反應室,在反應室進行高溫化學反應,使含硅反應氣體還原或熱分解,所產生的硅原子在襯底硅表面上外延生長。使用三氯氫硅作為硅源具有外延生長速度快,使用安全,是較為通用的硅源,其化學反應式為:SiHCl3+H2=Si+3HCl

  

電子特氣管道系統


  隨著我國集成電路行業快速發展,實現關鍵基礎材料電子級三氯氫硅特種氣體的國產化勢在必行。國內部分企業,尤其是具備電子級多晶硅生產技術的企業已掌握電子級三氯氫硅提純技術,但仍亟待建立充裝運輸過程質量控制標準。

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