高純氣體如何在電子工業(yè)應(yīng)用

隨著社會的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也越來越向高、精、尖的方向發(fā)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(shù)量通常總是較少的，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(zhì)(即雜質(zhì)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(shù)目的增加，價格上升比按指數(shù)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(zhì)的危害性。則不論對科研或生產(chǎn)都將有不利的影響。
獲得7個“9”以上的超高純氣體，現(xiàn)已相當(dāng)困難，除在實驗室中能提供一部分外，在一般工業(yè)生產(chǎn)中難以大量提供。因此，從經(jīng)濟上來說，單純追求“9”字數(shù)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(chǎn)上是根本無法接受的。
為此，我們應(yīng)該從氣體中所含雜質(zhì)的濃度和該雜質(zhì)對本工藝的危害性角度出發(fā)來選擇使用高純氣體。這是因為目前要使氣體中的雜質(zhì)總量降到lppm以下雖然是困難的，但對將單項有害雜質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(dǎo)體級、太陽能電池級、外延級、VLSI級(超大規(guī)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(zhì)臺量一定小于某值。正象通常把化學(xué)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(yōu)良”、 “可作分析用”、“只作一般化學(xué)試劑用”，并不一定表示某種材料或試劑的雜質(zhì)總含量減少到了某一數(shù)量級。同一級別的不同材料或試劑，其所含雜質(zhì)的多少有時可相差幾個數(shù)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。