特种气体 (Specialty gases)是指那些在特定领域中应用的,对气体有特殊要求的纯气、高纯气或由高纯单质气体配制的二元或多元混合气。特种气体门类繁多,通常可区分为电子气体、标准气、环保气、医用气、焊接气、杀菌气等,广泛用于电子、电力、石油化工、采矿、钢铁、有色金属冶炼、热力工程、生化、环境监测、医学研究及诊断、食品保鲜等领域。
电子气体 (Electronic gases)半导体工业用的气体统称电子气体。按其门类可分为纯气、高纯气和半导体特殊材料气体三大类。特殊材料气体主要用于外延、掺杂和蚀刻工艺;高纯气体主要用作稀释气和运载气。电子气体是特种气体的一个重要分支。电子气体按纯度等级和使用场合,可分为电子级、LSI(大规模集成电路)级、VLSI(超大规模集成电路)级和ULSI(特大规模集成电路)级。
标准气体(Standard gases)标准气体属于标准物质。标准物质是高度均匀的、良好稳定和量值准确的测定标准,它们具有复现、保存和传递量值的基本作用,在物理、化 学、生物与工程测量领域中用于校准测量仪器和测量过程,评价测量方法的准确度和检测实验室的检测能力,确定材料或产品的特性量值,进行量值仲裁等。大型乙烯厂、合成氨厂及其它石化企业,在装置开车、停车和正常生产过程中需要几十种纯气和几百种多组分标准混合气,用来校准、定标生产过程中使用的在线分析仪器和分析原料及产品 质量的仪器。标准气还可用于环境监测,有毒的有机物测量,汽车排放气测试,天然气BTU测量,液化石油气校正标准,超临界流体工艺等。标准气视气体组分数区分为二元、三元和多元标准气体;配气准度要求以配气允差和分析允差来表征;比较通用的有SE2MI配气允差标准,但各公司均有企业标准。组分的最低浓度为10-6级,组分数可多达20余种。配制方法可采用重量法,然后用色谱分析校核,也可按标准传递程序进行传递。
外延气体(Cpitaxial gases)在仔细选择的衬底上采用化学气相淀积(CVD)的方法生长一层或多层材料所用气体称为外延气体。硅外延气体有4种,即硅烷、二氯二氢硅、三氯氢硅和四氯化硅,主要用于外延硅淀积,多晶硅淀积,淀积氧化硅膜,淀积氮化硅膜,太阳电池和其他光感受器的非晶硅膜淀积。外延生长是一种单晶材料淀积并生长在衬底表面上的过程。此外延层的电阻率往往与衬底不同。
蚀刻气体 (Etching gases)蚀刻就是把基片上无光刻胶掩蔽的加工表面如氧化硅膜、金属膜等蚀刻掉,而使有光刻胶掩蔽的区域保存下来,这样便在基片表面得到所需要的成像图形。蚀刻的基本要求是,图形边缘整齐,线条清晰,图形变换差小,且对光刻胶膜及其掩蔽保护的表面无损伤和钻蚀。蚀刻方式有湿法化学蚀刻和干法化学蚀刻。干法蚀刻所用气体称蚀刻气体,通常多为氟化物气体,例如四氟化碳、三氟化氮、六氟 乙烷、全氟丙烷、三氟甲烷等。干法蚀刻由于蚀刻方向性强、工艺控制精确、方便、无脱胶现象、无基片损伤和沾污,所以其应用 范围日益广泛。