Khí chuyên dụngkhác với thông thườngkhí công nghiệpChúng có những công dụng chuyên biệt và được ứng dụng trong các lĩnh vực cụ thể. Chúng có những yêu cầu đặc thù về độ tinh khiết, hàm lượng tạp chất, thành phần và các tính chất vật lý và hóa học. So với khí công nghiệp, khí chuyên dụng đa dạng hơn về chủng loại nhưng sản lượng và doanh số bán hàng lại nhỏ hơn.

Cáikhí hỗn hợpVàkhí chuẩn hiệu chuẩnChúng ta thường sử dụng các thành phần quan trọng của khí chuyên dụng. Khí hỗn hợp thường được chia thành khí hỗn hợp thông thường và khí hỗn hợp điện tử.

Các loại khí hỗn hợp thông thường bao gồm:khí hỗn hợp laserKhí hỗn hợp dùng để dò tìm dụng cụ, khí hỗn hợp dùng để hàn, khí hỗn hợp dùng để bảo quản, khí hỗn hợp dùng cho nguồn sáng điện, khí hỗn hợp dùng cho nghiên cứu y sinh, khí hỗn hợp dùng để khử trùng và tiệt trùng, khí hỗn hợp dùng cho báo động dụng cụ, khí hỗn hợp áp suất cao và khí tinh khiết.

Các hỗn hợp khí điện tử bao gồm hỗn hợp khí epitaxy, hỗn hợp khí lắng đọng hơi hóa học, hỗn hợp khí pha tạp, hỗn hợp khí khắc và các hỗn hợp khí điện tử khác. Các hỗn hợp khí này đóng vai trò không thể thiếu trong ngành công nghiệp bán dẫn và vi điện tử và được sử dụng rộng rãi trong sản xuất mạch tích hợp quy mô lớn (LSI) và mạch tích hợp quy mô rất lớn (VLSI), cũng như trong sản xuất thiết bị bán dẫn.

5 loại khí hỗn hợp điện tử là những loại được sử dụng phổ biến nhất.

Pha trộn khí

Trong sản xuất các thiết bị bán dẫn và mạch tích hợp, một số tạp chất được đưa vào vật liệu bán dẫn để tạo ra độ dẫn điện và điện trở suất mong muốn, cho phép sản xuất điện trở, mối nối PN, lớp chìm và các vật liệu khác. Các khí được sử dụng trong quá trình pha tạp được gọi là khí pha tạp. Các khí này chủ yếu bao gồm arsine, phosphine, phosphorus trifluoride, phosphorus pentafluoride, arsenic trifluoride, arsenic pentafluoride,boron trifluoridevà diborane. Nguồn chất pha tạp thường được trộn với khí mang (như argon và nitơ) trong buồng chứa nguồn. Hỗn hợp khí sau đó được bơm liên tục vào lò khuếch tán và lưu thông xung quanh tấm bán dẫn, lắng đọng chất pha tạp lên bề mặt tấm bán dẫn. Chất pha tạp sau đó phản ứng với silicon để tạo thành kim loại pha tạp di chuyển vào silicon.

Hỗn hợp khí tăng trưởng epitaxy

Tăng trưởng epitaxy là quá trình lắng đọng và phát triển vật liệu đơn tinh thể lên bề mặt chất nền. Trong ngành công nghiệp bán dẫn, các khí được sử dụng để phát triển một hoặc nhiều lớp vật liệu bằng phương pháp lắng đọng hơi hóa học (CVD) trên chất nền được lựa chọn cẩn thận được gọi là khí epitaxy. Các khí epitaxy silicon phổ biến bao gồm dihydrogen dichlorosilane, silicon tetrachloride và silane. Chúng chủ yếu được sử dụng để lắng đọng silicon epitaxy, lắng đọng silicon đa tinh thể, lắng đọng màng silicon oxit, lắng đọng màng silicon nitride và lắng đọng màng silicon vô định hình cho pin mặt trời và các thiết bị quang nhạy khác.

Khí cấy ion

Trong sản xuất thiết bị bán dẫn và mạch tích hợp, các loại khí được sử dụng trong quá trình cấy ion được gọi chung là khí cấy ion. Các tạp chất bị ion hóa (như ion boron, phốt pho và asen) được gia tốc đến mức năng lượng cao trước khi được cấy vào chất nền. Công nghệ cấy ion được sử dụng rộng rãi nhất để kiểm soát điện áp ngưỡng. Lượng tạp chất được cấy có thể được xác định bằng cách đo dòng điện chùm ion. Khí cấy ion thường bao gồm khí phốt pho, asen và boron.

Khắc bằng hỗn hợp khí

Khắc axit là quá trình loại bỏ lớp bề mặt đã được xử lý (như màng kim loại, màng oxit silic, v.v.) trên chất nền không bị che phủ bởi chất cản quang, đồng thời giữ lại vùng bị che phủ bởi chất cản quang, để thu được hình ảnh cần thiết trên bề mặt chất nền.

Hỗn hợp khí lắng đọng hơi hóa học

Phương pháp lắng đọng hơi hóa học (CVD) sử dụng các hợp chất dễ bay hơi để lắng đọng một chất hoặc hợp chất duy nhất thông qua phản ứng hóa học trong pha hơi. Đây là một phương pháp tạo màng sử dụng các phản ứng hóa học trong pha hơi. Các khí CVD được sử dụng sẽ khác nhau tùy thuộc vào loại màng cần tạo.