一氧化碳在半导体厂干什么用（高纯电子级二氧化碳）

近期，国内热映的电影是《流浪地球2》，而国外最热门的话题莫过于“流浪气球”。在美军公然使用武力击落“流浪气球”之后，气体圈子首先关心的是中国进口氦气是否会遭遇困难？除了气球、飞艇等浮空器外，医疗设备、科研和高端制造业项目都有大量使用氦气。

无独有偶，另外一件事情让气体圈子首先想到了高纯（电子级）二氧化碳。据外媒报道，韩国水原地方法院日前判处SEMES的一名前研究员四年监禁，罪名是非法获得该公司与半导体清洗设备有关的专利技术，并利用这些技术制造类似的工具用于出口到中国。

半导体工业中，高纯（电子级）二氧化碳主要用于清洗技术和沉浸式光刻技术。随着Fab厂制成的清洗程序变多，未来中国高纯（电子级）二氧化碳需求也将增大。芯片清洗，曾经只是简单地将芯片浸入清洗液中。但从FinFET开始，再到GAA结构，以及先进的DRAM和3D-NAND，清洗技术已经进入到了第三个阶段，现在正在成为半导体先进制程的最主要挑战之一。高纯（电子级）二氧化碳，你能为半导体制造做什么？

高纯二氧化碳用于高深宽比沟槽和微孔清洗

超临界二氧化碳清洗技术，用于清洗高深宽比的半导体集成电路的沟槽和微孔的清洗工艺，采用超临界二氧化碳脉冲，即在二氧化碳临界点附近周期性地改变压力，使二氧化碳在超临界区和亚临界区周期性摆动，利用二氧化碳在临界点附近微小的压力改变即可产生较大密度变化的性质，去除沟槽和微孔中的微粒。

超临界清洗是用超临界二氧化碳清洗半导体器件，该技术是可以将损坏降至最低的下一代技术。气体圈子的某位专家曾参与过我国超临界二氧化碳清洗半导体设备的高压釜的设计。根据目前公开的二氧化碳超临界流体半导体清洗技术专利，我国现有技术主要还是对硅片表面的微细结构进行有效清洗，很少涉及半导体器件微观结构的清洗技术。日本东电电子（TEL）在公开演讲中曾分享过半导体超临界设备和图案无塌陷干燥技术相关信息。

高纯二氧化碳用于浸没式光刻技术

浸没式光刻技术也称为浸入式光刻技术。一般特指193nm浸入式光刻技术。通过在光刻机投影物镜最后一个透镜下表面与硅片光刻胶之间充满高折射率的液体(如去离子水)，进一步提高了光刻分辨率,打破光源波长瓶颈。去离子水经过进一步去杂质、去气泡、恒温之后流入曝光头，填充在晶圆与透镜之间，然后流出光刻机。高纯二氧化碳用于保证液体不从侧面泄露出去。

高纯二氧化碳用于第三代半导体

碳化硅和二氧化硅之间的界面质量会对碳化硅场效应晶体管的性能产生限制。西安交通大学和西安电子科技大学的研究人员称，这种不足可以通过超临界二氧化碳处理来解决，超临界二氧化碳处理可以降低界面态密度。团队的发言人告诉《化合物半导体》，在传统的碳化硅场效应晶体管中，界面不能通过高温退火来优化，因为这会产生碳簇和其他缺陷。用较低温度的超临界二氧化碳处理可消除这些缺陷的形成，该处理可保证较高的载流子迁移率，较低的泄漏电流以及能提高栅极氧化物的临界击穿电场。

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