半導體製造技術作為信息時代製造的基礎,堪比工業時代的機床,是整個社會發展的基石和原動力。在產業分工格局重塑的關鍵時期,我國也提出了《中國製造2025》,以通過智能製造實現由製造大國向製造強國的轉換,智能製造(工業4.0)的實現,以各種信息器件的使用為基礎,半導體製造技術正是其製造的核心技術。而氫氣作為半導體製造中的氣源,在半導體材料及器件製備中起到至關重要的作用。可在光電器件、傳感器、IC製造中應用。
目前半導體工藝中氫氣主要用於退火、外延生長、幹法刻蝕等工藝,其中:
退火是通過高溫加熱釋放材料內部應力從而改善材料質量的一種材料處理辦法,氫氣作為保護氣可以起到防止氧化等作用,多用於薄膜生長後釋放應力。氫氣也可以應用在化學氣相沉積薄膜生長。化學氣相沉積是一種利用固態-氣態反應、氣態-氣態反應生成薄膜的設備,如在CVD工藝中作為還原性氣體製備二維材料MOS2、WS2等;等離子增強化學氣相沉積(PECVD)工藝中作為還原性氣體製備石墨烯、單晶矽、碳化矽等;電子回旋共振化學氣相沉積(ECR-CVD)中作為反應氣體在單晶矽襯底上製備金剛石薄膜;金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)設備中作為載氣製備光電材料GaN、AlGaN等。同時氫氣也可以在原子層沉積中使用。

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