特種氣體的分類方式很多種,例如按照氣體本身化學成分可分為:硅系、砷系、磷系、硼系、金屬氫化物、鹵化物和金屬烴化物七類。內蒙古特種氣體按照在集成電路中的作用可分為摻雜氣體、外延氣體、離子注入氣體、發光二極管用氣體、刻蝕氣體、化學氣相沉積(CVD)用氣體、載運稀釋氣體七類。同時,以上分類存在交叉,例如四氯化硅(SiCl4)既屬于硅系氣體,又屬于外延氣體,同時在化學氣相沉積(CVD)中也存在應用。
特種氣體的主要生產工序包括氣體合成、氣體純化、氣體混配、氣瓶處理、氣體充裝、氣體分析檢測。氣體合成是將原料在特定壓力、溫度、催化劑等條件下,通過化學反應得到氣體粗產品。氣體純化是通過精餾、吸附等方式將粗產品精制成更高純度的產品。
氣體混配是將兩種或兩種以上有效組分氣體按照特定比例混合,得到多組分均勻分布的混合氣體。
氣瓶處理是根據載氣性質及需求的不同,對氣瓶內部、內壁表面及外觀進行處理的過程,以保證氣體存儲、運輸過程中產品的穩定。氣體充裝是指通過壓力差將氣體充入氣瓶等壓力容器;氣體分析檢測即為對氣體的成分進行分析、檢測的過程。
在一些工序中,特種氣體提純是制備工藝的核心技術壁壘。內蒙古特種氣體純度的提高,能夠有效提高電子器件生產的良率和性能。
電子特氣中水汽、氧等雜質組易使半導體表面生成氧化膜,影響電子器件的使用壽命,含有的顆粒雜質會造成半導體短路及線路損壞。
而伴隨半導體工業的不斷發展,產品的生產精度越來越高。以集成電路制造為例,其電路線寬已經從最初的毫米級,到微米級甚至納米級,對應用于半導體生產的電子特氣純度亦提出了更高的要求。
電子特氣純度提升的影響因素較多,難度較大。電子特氣純度提升的影響因素較多,主要包括三個方面:
1)氣體的分離和提純。
電子特氣的分離和提純方法原理上可分為精餾分離、分子篩吸附分離以及膜分離三大類,在實際提純分離過程中,為了達到更好的分離效率,往往會利用多種分離方法進行組合,工藝更為復雜。
2)氣體雜質檢測和監控。
隨著電子特氣的純度越來越高,對分析檢測方法和儀器提出了更高的要求,檢測限從最早的ppm級已經發展到ppt級。內蒙古特種氣體公司認為目前國外電子氣體的分析己經經歷了離線分析、在線分析(on-line),原位分析(insitu)等幾個階段。
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