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半導體廠的各製程所需使用的特氣

特殊氣體上,可略分為下述三大類:
(1) 惰性氣體(Inert Gas)的He, SF6,CO2, CF4, C2F6, C4H8及CH3F等。
(2) 燃燒性氣體(Flammable Gas)的SiH4,Si2H6, B2H6, PH3, SiH2Cl2, CH3, C2H2及CO等。
(3) 腐蝕性氣體(Corrosive Gas)的Cl2,HCl, F2, HBr, WF6, NH3, BF2, BCl3, SiF4, AsH3, ClF3, N2O, SiCl4, AsCl3及SbCl5等。
實際上,有些氣體是兼具燃燒及腐蝕性的。其中除惰性氣體外,剩下的均歸類為毒性氣體。SiH4,B2H6,PH3等均屬自燃性氣體(Pyrophoricity),即在很低的濃度下,一接觸大氣後,立刻會產生燃燒的現象。
作用:
He: 濺鍍
SiH4,Si2H6, PH3, SiH2Cl2,WF6,: 氣相沉積
Cl2,HCl, HBr, NH3, BF2, BCl3, SiCl4, AsCl3: 蝕刻
SiF4, AsH3,ClF3,PH3,B2H6:離子植入

氧氣的發現:
O2(氧氣)無色﹑無味﹑無臭的氣體﹐作為一種工業氣體主要由空氣分離而得。氧氣比空氣略重﹐微溶於水﹐液化溫度90.17K﹐固化溫度62.76K。氧氣的化學性質極為活潑﹐能與惰性氣體以外的所有化學元素形成氧化物﹐大多數元素在含氧氣氛中加熱時形成氧化物﹐有些元素可形成多種氧化物。氧氣能助燃﹐與其他可燃物按一定比例混合易發生爆炸。

氧氣廣泛分布在自然界中﹐空氣﹑水﹑礦石中的氧約佔地殼質量的一半﹐是地殼中含量最多的元素。氧佔空氣的 20.94%(體積)。人類與動植物的生存依賴氧氣。空氣中的氧氣雖然不斷地用於呼吸﹑燃燒和其他氧化過程﹐但總量幾乎不變﹐這主要是由於綠色植物在光合作用過程中﹐由二氧化碳與水合成碳水化合物時放出了氧氣。
生產方法 工業上氧氣的生產方法有以下幾種。深度冷凍法﹕由空氣分離製得。空氣經壓縮﹑冷卻而液化﹐在精餾塔中因氧氣與氮氣沸點不同而分離﹐此法是最經濟的製氧方法﹐可製得純度極高的氧氣﹐在工業上得到廣泛應用﹐採用全低壓流程﹐產品純度在98%以上﹐1m氧氣耗電量1.62~1.98MJ。分子篩變壓吸附法﹕也由空氣分離製得。氧氣的純度為70%~80%。電解水法﹕在電解槽中﹐水被直流電電解為氫氣與氧氣﹐氧氣由陽極放出﹐氫氣由陰極放出。為提高水的電導率﹐可在電解槽中加入少量電解質(如氫氧化鈉或氫氧化鉀)。此法耗電量大﹐1m氧氣耗電量43.2~54MJ﹐成本高﹐只適於小型生產。

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