电子气体是一个在半导体、微电子等行业中非常重要的专业术语。
简单来说，电子气体是指在电子工业生产中使用的，对气体质量有极高要求的特种气体。
它们通常可以分为以下几大类：
一、按用途分类（比较常见的分类方式）
（1）掺杂用气体
用于改变半导体材料电学性质的 gases。通过离子注入或高温扩散工艺，将特定杂质引入硅晶片中，形成P型或N型半导体。
硼烷 (B₂H₆)：P型掺杂剂。
磷烷 (PH₃)：N型掺杂剂。
砷烷 (AsH₃)：N型掺杂剂。
三氟化硼 (BF₃)：P型掺杂剂。
三氯化硼 (BCl₃)：有时也用于掺杂和蚀刻。
注意：磷烷和砷烷是剧毒气体，需要极其严格的安全措施。
（2）外延用气体
用于在硅衬底上生长一层新的单晶薄膜（外延层）的过程。
硅烷 (SiH₄)：最重要的硅源气体。
二氯硅烷 (SiH₂Cl₂)：硅源气体。
四氯化硅 (SiCl₄)：硅源气体。
（3）蚀刻用气体
在光刻工艺后，用于选择性去除硅片特定区域的材料。
四氟化碳 (CF₄)：用于蚀刻硅、二氧化硅。
三氟化氮 (NF₃)：强大的氟源，用于化学气相沉积腔室的清洁和蚀刻。
六氟化硫 (SF₆)：用于蚀刻硅。
三氟甲烷 (CHF₃)：用于蚀刻二氧化硅，具有良好的选择性。
氯气 (Cl₂)：用于蚀刻铝和某些金属。
三氯化硼 (BCl₃)：常用于铝的蚀刻。
（4）离子注入气
作为离子源，在离子注入机中被电离成离子，然后加速注入半导体材料中。
三氟化磷 (PF₃/PF₅)：磷离子源。
三氟化砷 (AsF₃/AsF₅)：砷离子源。
三氟化硼 (BF₃)：硼离子源。
（5）化学气相沉积 (CVD) 用气体
用于通过化学反应在晶圆表面形成固态薄膜（如二氧化硅、氮化硅、多晶硅等）。
硅烷 (SiH₄)：沉积多晶硅、氮化硅、氧化硅。
氨气 (NH₃)：与硅烷反应生成氮化硅。
笑气 (N₂O)：用于沉积二氧化硅。
钨氟化物 (WF₆)：用于沉积金属钨，作为集成电路的互联材料。
（6）稀释/载运气体
本身不参与反应，但用于稀释高浓度的反应气体，或作为输送反应气体的载体。
高纯度氦气 (He)
高纯度氩气 (Ar)
高纯度氮气 (N₂)
高纯度氢气 (H₂)
二、按化学成分分类
硅系气体：如硅烷 (SiH₄)、四氯化硅 (SiCl₄) 等。
掺杂剂气体：如磷烷 (PH₃)、砷烷 (AsH₃)、硼烷 (B₂H₆) 等。
金属有机气体：如三甲基镓 (TMGa)、三甲基铝 (TMAI) 等（主要用于LED和化合物半导体领域）。
卤素气体：如氯气 (Cl₂)、氟气 (F₂)、三氟化氮 (NF₃) 等。
碳氟化合物：如四氟化碳 (CF₄)、六氟乙烷 (C₂F₆) 等。
普通高纯气体：如高纯氮、高纯氦、高纯氩、高纯氢等。
核心特点与要求
电子气体之所以特殊，关键在于其 “超纯” 和 “精确” 的特性：
极高的纯度：通常要求纯度在 99.999% (5N) 以上，对于先进制程（如7纳米、5纳米以下），甚至需要达到 99.9999% (6N) 乃至更高。任何微量的杂质（如水汽、氧气、金属离子）都会导致芯片成品率急剧下降甚至报废。
精确的配比：混合气体需要极其精确的组分浓度控制。
稳定的化学性质：确保在储存和运输过程中不发生分解或变质。
严格的分析和检测：需要一套完整的、高灵敏度的分析技术来保证气体质量。
整体来说，电子气体并非指某一种或几种特定的气体，而是一个庞大的气体家族，涵盖了从常见的氮气、氩气到剧毒的磷烷、砷烷，再到高度活跃的硅烷、氯气等数十种气体。它们是半导体产业的 “血液” 和 “粮食” ，直接决定了集成电路的性能、集成度和成品率，是信息技术产业不可或缺的基础支撑材料。
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