集成電路發(fā)展支撐材料——電子氣體
特種氣體主要包括電子氣體、激光氣體、食品氣體、電光源氣體等。其中,電子氣體廣泛用于集成電路、光電子、微電子、顯示面板、光伏能源、半導(dǎo)體材料等電子產(chǎn)業(yè)的加工制造過程,它被稱為電子工業(yè)的“血液”和“糧食”。
電子特氣是電子工業(yè)的關(guān)鍵原料,是名副其實的電子工業(yè)“血液”,貫穿著半導(dǎo)體各步工藝制程。它的純度和潔凈度直接會影響到光電子、微電子元器件的質(zhì)量、性能、集成度、特定技術(shù)指標(biāo)和成品率,并從根本上制約著電路和器件的精確性和準(zhǔn)確性。
電子特氣在半導(dǎo)體制造材料中是僅次于硅片和硅基材料的第二大市場需求半導(dǎo)體材料。半導(dǎo)體材料包括晶圓制造材料和封裝材料。其中晶圓制造材料包括硅片、光掩模、光刻膠、光刻膠輔助材料、工藝化學(xué)品、電子特氣、靶材、CMP 拋光材料及其他材料。
狹義的“電子氣體”特指電子半導(dǎo)體行業(yè)用的特種氣體,據(jù)統(tǒng)計,目前常用的電子氣體純氣有60多種,混合氣80多種。按其門類可分為純氣,高純氣和半導(dǎo)體特殊材料氣體三大類。主要應(yīng)用于前端晶圓制造中的化學(xué)氣相沉積、外延生長、離子注入、光刻、刻蝕、摻雜等諸多環(huán)節(jié)。電子氣體對于半導(dǎo)體集成電路芯片的質(zhì)量和性能具有重要意義。
隨著半導(dǎo)體集成電路技術(shù)的發(fā)展,對電子氣體的純度和質(zhì)量要求越來越高,電子氣體目前發(fā)展目標(biāo)是增加品種、增加產(chǎn)量、提高國產(chǎn)化率,并向完成對特氣生產(chǎn)及應(yīng)用的全套技術(shù)開發(fā)的目標(biāo)努力,技術(shù)包括:高危、易燃易爆、腐蝕性、劇毒氣體純化、監(jiān)測、充裝、輸送、貯存技術(shù),以及安全、環(huán)保技術(shù)、現(xiàn)場配氣技術(shù)、回收與再利用技術(shù)等。
半導(dǎo)體電子特氣行業(yè)具有較高的技術(shù)壁壘。半導(dǎo)體電子特種氣體在生產(chǎn)過程中涉及合成、純化、混合氣配制、充裝、分析檢測、氣瓶處理等多項工藝技術(shù),每一步均有嚴(yán)格的技術(shù)參數(shù)要求和質(zhì)量控制措施。
電子特種氣體的合格性十分的重要,特氣若不合格輕則導(dǎo)致產(chǎn)品嚴(yán)重缺陷,重則導(dǎo)致整條生產(chǎn)線被污染乃至全面癱瘓,其純度要求極高,純化、雜質(zhì)檢測、儲運(yùn)技術(shù)面臨全方位考驗。因此,集成電路技能快速發(fā)展,對電子氣體的種類、數(shù)量、質(zhì)量、安全性以及安穩(wěn)性等方面均提出了更高的要求。