電子級(jí)三氯氫硅特種氣體在半導(dǎo)體行業(yè)中的應(yīng)用

　　電子級(jí)三氯氫硅是半導(dǎo)體行業(yè)不可或缺的重要電子特種氣體原材料，國(guó)內(nèi)目前主要依賴進(jìn)口。隨著我國(guó)集成電路行業(yè)快速增長(zhǎng)，對(duì)電子級(jí)三氯氫硅需求呈日益增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。實(shí)現(xiàn)電子級(jí)三氯氫硅特種氣體的國(guó)產(chǎn)化，對(duì)我國(guó)集成電路行業(yè)發(fā)展意義重大。本文重點(diǎn)分析電子級(jí)三氯氫硅特種氣體在芯片制造過(guò)程的作用。

　　根據(jù)全球半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織(WSTS)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2017年全球半導(dǎo)體銷售收入達(dá)到4087億美元，同比增長(zhǎng)20.6%。電子級(jí)三氯氫硅是半導(dǎo)體行業(yè)不可或缺的重要電子特種氣體原材料，隨著我國(guó)集成電路行業(yè)快速增長(zhǎng)，對(duì)電子級(jí)三氯氫硅需求呈日益增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，但該關(guān)鍵基礎(chǔ)原料國(guó)內(nèi)目前主要依賴進(jìn)口。其生產(chǎn)和制造存在非常高的技術(shù)要求，當(dāng)前，世界上只有美國(guó)、日本、德國(guó)等少數(shù)國(guó)家能夠大規(guī)模生產(chǎn)符合芯片制造要求的電子級(jí)三氯氫硅，最大的生產(chǎn)商是德國(guó)的Wacher公司和日本信越公司。電子級(jí)三氯氫硅進(jìn)口產(chǎn)品到終端客戶價(jià)格約為每噸15-20萬(wàn)元，是工業(yè)級(jí)三氯氫硅的幾十倍。因此，電子級(jí)三氯氫硅特種氣體研究對(duì)我國(guó)集成電路行業(yè)發(fā)展意義重大，值得深入研究應(yīng)用。

　　電子級(jí)三氯氫硅在芯片制造過(guò)程的作用

　　電子級(jí)三氯氫硅可作為半導(dǎo)體外延硅片的硅源，主要被應(yīng)用于制造各種半導(dǎo)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(guò)程中不可或缺的重要材料。半導(dǎo)體硅片外延層生長(zhǎng)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(jìn)入置有硅襯底的反應(yīng)室，在反應(yīng)室進(jìn)行高溫化學(xué)反應(yīng)，使含硅反應(yīng)氣體還原或熱分解，所產(chǎn)生的硅原子在襯底硅表面上外延生長(zhǎng)。使用三氯氫硅作為硅源具有外延生長(zhǎng)速度快，使用安全，是較為通用的硅源，其化學(xué)反應(yīng)式為：SiHCl3+H2=Si+3HCl

　　隨著我國(guó)集成電路行業(yè)快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵基礎(chǔ)材料電子級(jí)三氯氫硅特種氣體的國(guó)產(chǎn)化勢(shì)在必行。國(guó)內(nèi)部分企業(yè)，尤其是具備電子級(jí)多晶硅生產(chǎn)技術(shù)的企業(yè)已掌握電子級(jí)三氯氫硅提純技術(shù)，但仍亟待建立充裝運(yùn)輸過(guò)程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。

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