在電子工業(yè)中如何正確選用高純氣體

　隨著科學(xué)技術(shù)向高、精、尖發(fā)展，對(duì)各種原材料“純度”的要求開始越來越高。但是，高純氣體所能提供的數(shù)量通常總是較少的，同時(shí)，價(jià)格昂貴。因此，如何正確地恰如其分地提出對(duì)原料氣的純度要求，如何選用高純氣就成為一個(gè)值得討論的問題。正確地處理好這個(gè)問題，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都會(huì)帶來深刻的影響。

　　通常，人們常用百分濃度來轟示氣體的純度，即所謂用幾個(gè)“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。但是，如果在選擇純度時(shí)僅限于這種考慮，則不論對(duì)科研或生產(chǎn)都將有不利的影響。如果只作這樣的考慮，顯然忽視了兩個(gè)主要因素，即高純氣的價(jià)格和所含雜質(zhì)的危害性。

　　眾所周知，氣體的純度愈高，其價(jià)格越高，而且隨著“9 字?jǐn)?shù)目的增加，價(jià)格上升比按指數(shù)上升更快。

　　獲得7個(gè)“9”以上的超高純氣體，現(xiàn)已相當(dāng)困難，除在實(shí)驗(yàn)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(jì)上來說，單純追求“9”字?jǐn)?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(duì)本工藝的危害性角度出發(fā)來選擇使用高純氣體。這是因?yàn)槟壳耙�使氣體中的雜質(zhì)總量降到lppm以下雖然是困難的，但對(duì)將單項(xiàng)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(huì)低于10-8(1ppm)的水平，但是，對(duì)其中有危害的電活性雜質(zhì)磷、硼等的單項(xiàng)控制，巳達(dá)1×10-8 ～l×10-10 。(即O.1～O.O1ppb)的水平.

　　因此，國(guó)外對(duì)于高純氣體就不再單純地用幾個(gè)“9”來表示，直接以不同用途來作為高純氣體的級(jí)別命名。諸如光譜純級(jí)、原子能級(jí)、電子級(jí)、半導(dǎo)體級(jí)、太陽能電池級(jí)、外延級(jí)、VLSI級(jí)(超大規(guī)模集成電路級(jí))、研究級(jí)等等。它們只代表該級(jí)材料適臺(tái)于某種場(chǎng)臺(tái)的用途，并不說明其雜質(zhì)臺(tái)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(jí)，只表示它們的純度分別達(dá)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(jí)。同一級(jí)別的不同材料或試劑，其所含雜質(zhì)的多少有時(shí)可相差幾個(gè)數(shù)量級(jí)。按用途分別來選擇材料的純度，就能使我們?cè)谶x擇材料時(shí)比較有的放矢，克服盲目性。