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      在晶體的生長與襯底的制備、氧化工藝、外延工藝中以及化學氣相淀積(CVD)技術中,均要用到氫氣。半導體工業對氣體純度要求極高。純氫和高純氫是電子工業用氫的普遍標準。藍博進化科技有限公司開發甲醇裂解制氫,經PSA提純,所產氫氣完全可以達到標準。

      (1)晶硅的制備需要用到氫,當硅用氯化氫生成三氯氫硅SiHCl3后,經過分餾工藝分離出來,在高溫下用氫還原,達到半導體需求的純度,反應過程為:

      SiHCl3 + H2 →Si + 3HCl

      當用于氫氧合成氧化,常壓下將高純氫與高純氧通人石英管內,使之在一定的溫度下燃燒,生成純度很高的水,水汽與硅反應生成高質量的SiO2膜。在外延工藝中,用于硅氣相外延四氯化硅或三氯氫硅在加熱的硅襯底表面與氫發生反應,還原出硅沉積到硅襯底上,生成外延層的過程為:

      SiCl4 + 2H2 → Si + 4HCl

      SiHCl3 + H2 → Si + 3HCl

      上述過程對氫的純度要求很高。氫氣中含有的微量一氧化碳和二氧化碳雜質會使襯底氧化,生成多晶硅。如果含有甲烷,則會生成碳化硅進人外延層,引起缺陷。過去硅外延時,要求含氧量小于1×10-6,露點低于-70℃,現在要求更苛刻,在砷化鎵液相外延時,當氫氣中含氧量降到0.03×10-6,露點低于-90℃時,器件壽命可達104小時以上。

      (2)電真空材料和器件如鎢和鉬的生產過程中,用氫氣還原氧化物粉末,再加工制成線材和帶材,若其中所用的氫氣的純度越高,水含量越低,還原溫度越低,所得鎢、鉬粉末就越細。對氫閘管、離子管、激光管等各種充氣電子管的填充氣體純度要求更高,顯像管制造中所使用的氫氣純度大于99.99%。

      (3)在制造非晶硅疊層薄膜、石英玻璃纖維中,也需要用到純度很高的氫氣。

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