半导体制造中常用同位素气体与特种气体的功能与场景

在半导体制造中涉及到了数百道工艺，气体作为核心介质贯穿始终，其纯度、稳定性及安全性直接决定产品的质量，根据气体用途、特性及纯度要求，可将半导体制造常用气体分为三大类：大宗气体、特种气体、同位素气体。

大宗气体指产销量大、制备成本相对较低，纯度要求通常低于5N的工业气体，此类气体用量大、适用场景广，多用作工艺过程中的载气、保护气或基础反应气源，是保障半导体制造连续性的基础支撑气体。

氢气（H₂）：用于晶圆还原、退火、外延生长及晶圆清洗；纯度要求2N-5N，不同工艺对纯度要求差异较大，外延工艺需达到5N级别。

氮气（N₂）：用于载气、吹扫气、保护气及干燥；纯度要求3N-5N，封装工艺可用3N级，光刻工艺需5N级。

氧气（O₂）：用于晶圆氧化、光刻胶灰化及清洗；纯度要求3N-5N，高温氧化工艺对氧气纯度要求更高，需控制杂质含量以避免影响绝缘层性能。

氩气（Ar）：用于等离子刻蚀保护、溅射沉积；纯度要求4N-5N，溅射沉积工艺需高纯度氩气以避免薄膜中引入杂质，影响薄膜导电性与附着力。

特种气体指针对特定工艺环节设计、对纯度（通常要求5N-7N）、杂质控制及稳定性要求极高的专用气体，是半导体制造中实现精细加工的核心材料。按功能可分为掺杂气、刻蚀气、沉积气、腔室清洁气等细分品类，多数具有剧毒、腐蚀性、易燃等高危特性。

（一）掺杂气体

磷烷（PH₃）：用于n型半导体掺杂，提升导电性，是制备n型晶体管的关键掺杂源；纯度要求6N-7N，杂质会严重影响掺杂均匀性，进而导致器件性能波动。

砷烷（AsH₃）：用于高性能n型半导体掺杂，适用于对导电性能要求较高的器件制造；纯度要求6N-7N，需严格控制杂质含量以保障掺杂精度。

乙硼烷（B₂H₆）：用于p型半导体掺杂，是形成p型导电区域的核心气源；纯度要求6N-7N，高纯度可确保掺杂浓度均匀，提升器件一致性。

三氟化硼（BF₃）：用于高精度p型半导体掺杂，尤其适用于先进制程的精细掺杂环节；纯度要求6N-7N，杂质会导致掺杂缺陷，影响器件可靠性。

（二）刻蚀气体

四氟化碳（CF₄）：用于干法刻蚀二氧化硅、氮化硅等介质层，通过等离子体解离产生的氟离子与介质层反应实现精准刻蚀；纯度要求6N-7N，高纯度可减少刻蚀速率波动，保障图形精度。

六氟化硫（SF₆）：用于金属（如铝、钨）及硅材料的干法刻蚀，解离后的氟离子具有强刻蚀活性；纯度要求6N-7N，需控制杂质以避免刻蚀表面产生缺陷。

氯气（Cl₂）：用于金属、多晶硅的干法刻蚀，氯离子对金属与硅的刻蚀选择性优异；纯度要求6N，杂质会影响刻蚀均匀性，导致器件尺寸偏差。

溴化氢（HBr）：用于硅、氮化硅的精细刻蚀，尤其适用于先进制程的图形化刻蚀环节，刻蚀选择性与图形保真度高；纯度要求6N，高纯度可减少刻蚀残留，提升器件性能。

三氟化氮（NF₃）：用于干法刻蚀及腔室清洁，解离后的氟离子活性高，刻蚀与清洁效率优异；纯度要求6N-7N，纯度直接影响清洁效果与腔室使用寿命。

（三）沉积气体

硅烷（SiH₄）：用于化学气相沉积（CVD）制备多晶硅、二氧化硅薄膜，是薄膜生长的核心硅源；纯度要求6N-7N，杂质会导致薄膜中产生晶格缺陷，影响薄膜的绝缘性与导电性。

二氯硅烷（SiH₂Cl₂）：用于外延生长、二氧化硅沉积，相较于硅烷，其反应温度更低，薄膜生长速率更易控制；纯度要求6N，高纯度可保障外延层的晶格完整性。

氨气（NH₃）：用于氮化硅沉积、晶圆清洗；纯度要求6N-7N，沉积工艺对氨气纯度要求极高，杂质会影响氮化硅薄膜的致密性。

六氟化钨（WF₆）：用于金属化工艺沉积钨层（如钨栓塞、钨栅极），是钨薄膜生长的专用气源；纯度要求6N-7N，纯度直接决定钨薄膜的导电性与附着力。

一氧化二氮（N₂O）：用于氧化工艺制备二氧化硅薄膜，适用于需要高质量绝缘层的器件制造；纯度要求6N，杂质会影响氧化层的厚度均匀性与击穿电压。

（四）其他特种气体

氟气（F₂）：用于高精度刻蚀、腔室深度清洁；纯度要求6N，需在严格的安全管控条件下使用。

氯化氢（HCl）：应用于晶圆清洗、金属刻蚀；纯度要求6N，高纯度可避免清洗过程中引入新的杂质。

氦气（He）：应用于设备冷却、气密性检测及特种气体载气；纯度要求6N-7N，冷却与检测工艺对氦气纯度要求极高。

同位素气体指具有相同质子数但不同中子数的同一元素核素构成的气体，其独特的核物理特性使其在先进半导体制造的高精度工艺中不可或缺。此类气体主要用于高精度掺杂、工艺优化及器件性能提升等特殊场景，对气体丰度与纯度均有极高要求，制备难度与成本较高。

硼-11同位素气体（¹¹BF₃）：用于抗辐射半导体掺杂，适用于航天、军工等高端抗辐射器件制造；纯度要求6N以上，丰度≥99%，高丰度可确保抗辐射性能稳定。

锗同位素气体（⁷²GeF₄、⁷⁴GeF₄）：用于预非晶化注入，通过同位素注入消除沟道效应，优化器件电学性能，适用于先进制程晶体管制造；纯度要求6N以上，丰度≥99%，丰度均匀性直接影响注入效果。

氘气（D₂）：用于晶体管钝化层制备、OLED器件制造；纯度要求6N以上，高纯度可避免钝化层产生缺陷。

甲烷-13C（¹³CH₄）：工艺应用于合成高纯度碳化物/氢化物薄膜，此类薄膜具有高导热、高稳定性特性，适用于高端半导体封装与器件散热层制备；纯度要求6N以上，丰度≥99%，确保薄膜性能均匀。

尚澜气体供应特种气体以及稳定同位素和放射性同位素：

碳13系列：碳13二氧化碳、碳13一氧化碳、碳13甲烷、碳13尿素等；

氮15系列：氮15氮气、氮15笑气，氮15一氧化氮；

氧18系列：氧18氧气、氧18二氧化碳、氧18水（重氧水)

氘代试剂：重水、氘代氨、氘代硅烷（混合气）、氟化氘、氘气、氢氘（HD 97%）等；

放射性同位素：锗镓发生器，氪85，锕225，锶90，Am241，γ放射源，β放射源，α放射源等；

特殊同位素：二氟化氙，氦3，硅28、氙124、氙129、氙131、钼98、氩36、铁58，金属钛49，钙42，镁26，镍64等；

特种气体：氪气（40升），氙气（100升起充），丙二烯，丙炔，环丙烷，乙烯基乙炔、六氟丙烷，三氟甲烷，一氧化碳，一氧化氮，二氧化氮，三氟化氮，四氯化锗，三氟甲磺酸酐，1-丁炔（70%-80%纯度），丙烯，五氟化碘，五氟化锑，五氟化磷，核磁共振添加液氦，同位素混合气混配；

详询:0.2升瓶到50升钢瓶均可充装定制。李经理  18622479517 + V