半导体制造材料(3)-电子特气

半导体制造材料(3)-电子特气

半导体工业用的气体统称电子气体。按其门类可分为纯气，高纯气和半导体特殊材料气体三大类。电子气体是发展集成电路、光电子、微电子，特别是超大规模集成电路、液晶显示器件、半导体发光器件和半导体材料制造过程中不可缺少的基础性支撑源材料，它被称为电子工业的“血液”和“粮食”。

电子特种气体又称电子特气，是电子气体的一个分支，相较于传统工业气体，纯度更高，其中一些具有特殊用途。电子特气广泛应用于半导体、微电子和相关的太阳能电池等高科技产业，或用于薄膜沉积、刻蚀、掺杂、钝化、清洗，或用作载气、保护气氛等等。电子特气是集成电路、显示面板、太阳能电池等行业不可或缺的支撑性材料。

一、电子特气生产过程：

特种气体的主要生产工序包括气体合成、气体纯化、气体混配、气瓶处理、气体充装、气体分析检测。气体合成是将原料在特定压力、温度、催化剂等条件下，通过化学反应得到气体粗产品。气体纯化是通过精馏、吸附等方式将粗产品精制成更高纯度的产品。气体混配是将两种或两种以上有效组分气体按照特定比例混合，得到多组分均匀分布的混合气体。气瓶处理是根据载气性质及需求的不同，对气瓶内部、内壁表面及外观进行处理的过程，以保证气体存储、运输过程中产品的稳定。气体充装是指通过压力差将气体充入气瓶等压力容器；气体分析检测即为对气体的成分进行分析、检测的过程。

二、电子特气分类：

根据制备方法和应用领域的不同，工业气体可以分为大宗气体和特种气体。大宗气体包括空分气体(由空气分离得到)和合成气体，该类气体产销量大、对纯度要求低，主要用于化工能源、金属冶炼、机械制造等；特种气体可分为高纯气体、标准气体和电子特种气体。电子特气的下游应用包括集成电路IC、显示面板(LCD、OLED)、光伏、LED等。

图1.工业气体的分类及应用

集成电路制造需经过硅片制造、氧化、光刻、气相沉积、蚀刻、离子注入等工艺环节，这个过程中需要的高纯特种气体和混合气体的种类超过50种，且每一种气体应用在特定的工艺步骤中。此外，在显示面板、LED、光伏电池片等器件的制造中的不同工艺环节均会用到多种特种气体。

表1. 电子特气在不同领域的应用

根据应用领域，将电子特气细分为刻蚀用气体、CVD 用气体、稀释气体、掺杂用气体、外延用气体、离子注入用气体、发光二极管用气体等。

表2. 电子特气在不同领域的应用

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