Häufig verwendete Ätzgase für Halbleiter

Im Chip-Herstellungsprozess werden nicht nur Kerngeräte oder Materialien wie Lithographiemaschinen, Ätzmaschinen, Fotolacke und Siliziumwafer benötigt, sondern auch ein spezielles Gas, das in der Branche als Elektronikgas bezeichnet wird. Als einer der vorgelagerten Rohstoffe in der Industriekette sind spezielle elektronische Gase an verschiedenen Gliedern wie Ätzen, Reinigen, epitaktischem Wachstum und Ionenimplantation beteiligt. Sie sind für die gesamte Chipherstellungsindustrie unverzichtbar und werden daher als „Blut“ der Halbleiter bezeichnet.

Da elektronisches Gas die Leistung, Integration, Ausbeute und andere Schlüsselindikatoren integrierter Schaltkreise beeinflusst, werden hohe Anforderungen an die Reinheit von elektronischem Gas gestellt. Aufgrund großer Prozessschwierigkeiten ist elektronisches Gas zum zweitgrößten Material geworden, und sein Kostenanteil ist nach Siliziumwafern der zweitgrößte.

Häufig verwendete Ätzgase für Halbleiter

1. Fluoridgas:

Schwefelhexafluorid (SF6)

Schwefelhexafluorid SF6 ist eines der am häufigsten verwendeten Fluoridgase beim Trockenätzen von Halbleitern. Es zeichnet sich durch eine hohe Selektivität und eine starke Ätzrate aus. Es eignet sich zum Ätzen von Materialien mit niedriger Dielektrizitätskonstante wie Siliziumoxid, Siliziumfluorid, Siliziumnitrid usw.

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Kohlenstofftetrafluorid (CF4)

Kohlenstofftetrafluorid CF4 wird auch in verschiedenen Wafer-Ätzprozessen verwendet. CF4 ist derzeit das am häufigsten verwendete Plasmaätzgas in der Mikroelektronikindustrie. Es kann in großem Umfang beim Ätzen von Dünnschichtmaterialien wie Silizium, Siliziumdioxid, Siliziumnitrid, Phosphosilikatglas und Wolfram sowie bei der Oberflächenreinigung von elektronischen Geräten und Solarzellen eingesetzt werden. Es wird auch häufig in der Produktion von Lasertechnologie, Gasphasenisolierung, Tieftemperaturkühlung, Leckerkennungsmitteln, der Steuerung der Fluglage von Weltraumraketen und Dekontaminationsmitteln in der Produktion gedruckter Schaltkreise eingesetzt.

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Stickstofftrifluorid (NF3)

Stickstofftrifluorid NF3-Gas hat die langsamste Ätzrate unter den Fluoridgasen, weist jedoch eine gute Selektivität auf. Es funktioniert gut, wenn verschiedene Materialien voneinander isoliert werden, und eignet sich auch zum Ätzen organischer Materialien.

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2. Oxidgas:

O2 ist ein häufiges Oxidgas beim Trockenätzen von Halbleitern und kann zum Oxidieren von Oxiden und Metallmaterialien verwendet werden. O2 hat eine langsame Ätzrate, aber eine hohe Selektivität und eignet sich daher zum Ätzen der meisten Oxidmaterialien.

H2O

H2O ist ein Oxidgas mit guter Entspannung und kann zum Ätzen harter Fotolacke und organischer Harze verwendet werden. Wenn es jedoch mit Fluoridgas gemischt wird, beeinträchtigt es die Selektivität der Reaktion.

N2O

N2O kann zur Oxidation von hydriertem Silizium und Metallmaterialien verwendet werden. Seine Ätzrate ist schneller als bei O2, aber seine Selektivität ist schlechter als bei O2.

Oben sind die Arten und Eigenschaften von Gasen aufgeführt, die üblicherweise beim Trockenätzen von Halbleitern verwendet werden. Ihre Anwendung im Ätzprozess ist sehr wichtig. Für unterschiedliche Materialien und unterschiedliche Ätzzwecke ist es notwendig, geeignete Gase zum Ätzen auszuwählen.

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