电子特气的种类及特气工艺系统

发布日期:2021-05-10　浏览次数：808

电子特种气体是特种气体的一个重要分支，是集成电路（IC）、显示面板（LCD、OLED）、光伏能源、光纤光缆等电子工业生产中不可或缺的关键性原材料，广泛应用于薄膜、光刻、刻蚀、掺杂、气相沉积、扩散等工艺，其质量对电子元器件的性能有重要影响。

气体的产品种类丰富，电子元器件在其生产过程中对气体产品存在多样化需求。就集成电路制造过程中需要的高纯特种气体和混合气体的种类超过50种，且每一种工艺步骤中都会用到特定的气体。此外，在显示面板、LED、太阳能电池片等器件的制造中的不同工艺环节均会用到多种特种气体。

电子特气在其生产过程中涉及合成、纯化、混合气配制、充装、分析检测、气瓶处理等多项工艺技术，下游客户对产品质量要求较高。尤其是极大规模集成电路、新型显示面板等精密化程度非常高的应用领域，对特种气体的纯化、杂质检测、储运技术都有着严格的要求。

高纯气体纯度：特种气体要求超纯、超净。纯度每提升一个 N 以及粒子、金属杂质含量浓度每降低一个数量级都将带来工艺复杂度和难度的显著提升。例如，12吋、90nm制程的集成电路制造技术要求电子特气的纯度要在 5N~6N 以上，有害的气体杂质浓度需要控制在 ppb（10-9）；在更为先进的28nm 及目前国际一线的 6nm~10nm 集成电路制程工艺中，电子特气的纯度要求更高，杂质浓度要求甚至达到 ppt（10-12）级别。

电子混合气配比的精度：随着混合气中产品组分的增加、配制精度的上升，常要求气体供应商能够对多种 ppm（10-6）乃至 ppb（10-9）级浓度的气体组分进行精细操作，其配制过程的难度与复杂程度也显著增大。

气体储运：保证气体在存储、运输、使用过程中不会被二次污染，对气瓶内部、内壁表面的处理涉及多项工艺，均依赖于长期的行业探索和研发；此外，对于某些具有高毒性或危险性的气体，需要使用负压气瓶储运，以减少危险气体泄露风险。

气体分析检测：由于需要检测的杂质含量低至 ppb 级别，需要使用特殊的气相色谱、ICP-AES、ICP-MS 等非常规分析方法。

电子特气工艺系统：

特气系统是指特种气体的储存、输送与分配过程的设备、管道和部件的总称。特气系统工程是用于实现特气系统安全使用的工程。

特气系统组成

特气系统由储存、输送、分配、控制四类设备组成。其中“存储”指气源部分(特气柜GC)，“输送”指配管部分(一般用双套管)，“分配”指二次配部分(气体分配柜VMB)，“控制”指监督控制部分(气体管理系统GMS)。

特气系统特点

特气系统中的每台设备均配有PLC控制、彩色触摸屏操作，带有温度、压力、烟雾、泄漏监控报警，并可扩展地震监控报警;单台设备可以独成系统独立运转，也可多台设备用PLC或TGO连起来组成大系统，在监控中心统一监控管理，其报警系统还可以与安监系统、消防系统对接。

应用行业及设备

芯片半导体、微电子企业、光伏太阳能、生物制药、新材料等行业，常配套用于溅射真空镀、沉积刻蚀、钝化清洗等设备。

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