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高純氣體在電子工業方面的應用

發表時間:2021-09-17 15:40

隨著社會的發展,科學技術也越來越向高、精、尖的方向發展,這就要求對各種原材料“純度”的越來越高。但是,高純氣體所能提供的數量通??偸禽^少的,同時,價格昂貴。因此,如何正確地恰如其分地提出對原料氣的純度要求,如何選用高純氣就成為一個值得討論的問題。
     通常,人們常用百分濃度來轟示氣體的純度,即所謂用幾個“9”字的表示法。例如,某種氣體濃度為99.9%,表示含有0.1% 的雜質(即雜質含量為1000ppm)。按通常的概念,顯然,濃度為99.995%的氣體比99.99%的氣體更純,人們使用起來似乎能更放心。眾所周知,氣體的純度愈高,其價格越高,而且隨著“9 字數目的增加,價格上升比按指數上升更快。但是,如果在選擇純度時僅限于這種考慮,顯然忽視了兩個主要因素,即高純氣的價格和所含雜質的危害性。則不論對科研或生產都將有不利的影響。
       獲得7個“9”以上的超高純氣體,現已相當困難,除在實驗室中能提供一部分外,在一般工業生產中難以大量提供。因此,從經濟上來說,單純追求“9”字數目的純氣體,除了在科研中還能有條件地接受之外,在一般生產上是根本無法接受的。
為此,我們應該從氣體中所含雜質的濃度和該雜質對本工藝的危害性角度出發來選擇使用高純氣體。這是因為目前要使氣體中的雜質總量降到lppm以下雖然是困難的,但對將單項有害雜質降到l×10-9或更低的水平還是可能的。按目前的工藝水平,硅中雜質總含量不會低于10-8(1ppm)的水平,但是,對其中有危害的電活性雜質磷、硼等的單項控制,巳達1×10-8 ~l×10-10 。(即O.1~O.O1ppb)的水平因此,國外對于高純氣體就不再單純地用幾個“9”來表示,直接以不同用途來作為高純氣體的級別命名。諸如光譜純級、原子能級、電子級、半導體級、太陽能電池級、外延級、VLSI級(超大規模集成電路級)、研究級等等。它們只代表該級材料適臺于某種場臺的用途,并不說明其雜質臺量一定小于某值。正象通常把化學試劑分成G.R.、A.R.、c.P.三級,只表示它們的純度分別達到了“優良”、 “可作分析用”、“只作一般化學試劑用”,并不一定表示某種材料或試劑的雜質總含量減少到了某一數量級。同一級別的不同材料或試劑,其所含雜質的多少有時可相差幾個數量級。按用途分別來選擇材料的純度,就能使我們在選擇材料時比較有的放矢,克服盲目性。

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