工業(yè)氣體在國家標準《常用危險化學品的分類及標志》(GB13690-1992)中,通常被劃為第2類壓縮氣體和液化氣體。 這類化學品系指壓縮、液化或加壓溶解的氣體。氣體經(jīng)加壓或降低溫度,可以使氣體分子間的距離大大縮小而被壓入鋼瓶中,這種氣體稱為壓縮氣體(亦稱為永久氣體, 如氧氣、氮氣、氬氣、氫氣等)。對壓縮氣體繼續(xù)加壓, 適當降溫,壓縮氣體就會變成液體的,稱為液化氣體(如液氯、 液氨、液體二氧化碳等)。此外,還有一種性質極為不穩(wěn)定的氣體,加壓后需溶于溶劑中儲存在鋼瓶內(nèi),這種氣體稱為溶解氣體(如溶解乙炔等)
具體來說工業(yè)氣體可分為以下14種:
1. 特種氣體(Specialty gases) :指那些在特定領域中應用的, 對氣體有特殊要求的純氣、高純氣或由高純單質氣體配制的二元或多元混合氣。特種氣體門類繁多, 通??蓞^(qū)分為電子氣體、標準氣、環(huán)保氣、醫(yī)用氣、焊接氣、殺菌氣等, 廣泛用于電子、電力、石油化工、采礦、鋼鐵、有色金屬冶煉、熱力工程、生化、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)學研究及診斷、食品保鮮等領域。
2、標準氣體(Standard gases) :標準氣體屬于標準物質。標準物質是高度均勻的、良好穩(wěn)定和量值準確的測定標準, 它們具有復現(xiàn)、保存和傳遞量值的基本作用, 在物理、化學、生物與工程測量領域中用于校對( [準測量儀器和測量過程, 評價測量方法的準確度和檢測實驗室的檢測能力, 確定材料或產(chǎn)品的特性量值, 進行量值仲裁等。大型乙烯廠、合成氨廠及其它石化企業(yè), 在裝置開車、停車和正常生產(chǎn)過程中需要幾十種純氣和幾+百種多組分標準混合氣, 用來校準、定標生產(chǎn)過程中使用的在線分析儀器和分析原料及產(chǎn)品質量的儀器。標準氣還可用于環(huán)境監(jiān)測, 有毒的有機物測量, 汽車排放氣測試, 天然氣BTU 測量, 液化石油氣校正標準, 超臨界流體工藝等。標準氣視氣體組分數(shù)區(qū)分為二元、三元和多元標準氣體; 配氣準度要求以配氣允差和分析允差來表征;比較通用的有SE2M I 配氣允差標準, 但各公司均有企業(yè)標準。組分的最低濃度為10- 6級, 組分數(shù)可多達20余種配制方法可采用重量法, 然后用色譜分析校核, 也可按標準傳遞程序進行傳遞。
3、 電子氣體(Electronic gases) :半導體工業(yè)用的氣體統(tǒng)稱電子氣體。按其門類可分為純氣、高純氣和半導體特殊材料氣體三大類。特殊材料氣體主要用于外延、摻雜和蝕刻工藝;高純氣體主要用作稀釋氣和運載氣。電子氣體是特種氣體的一個重要分支。電子氣體按純度等級和使用場合,可分為電子級、LSI(大規(guī)模集成電路) 級、VLSI (超大規(guī)模集成電路) 級和ULSI (特大規(guī)模集成電路)級。
4. 外延氣體(Cpitaxial gases) :在仔細選擇的襯底上采用化學氣相淀積(CVD) 的方法生長一層或多層材料所用氣體稱為外延氣體。硅外延氣體有4 種, 即硅烷、二氯二氫硅、三氯氫硅和四氯化硅, 主要用于外延硅淀積, 多晶硅淀積, 淀積氧化硅膜, 淀積氮化硅膜, 太陽電池和其他光感受器的非晶硅膜淀積。外延生長是一種單晶材料淀積并生長在襯底表面上的過程。此外延層的電阻率往往與襯底不同。
5. 蝕刻氣體(Etching gases) :蝕刻就是把基片上無光刻膠掩蔽的加工表面如氧化硅膜、金屬膜等蝕刻掉, 而使有光刻膠掩蔽的區(qū)域保存下來, 這樣便在基片表面得到所需要的成像圖形。蝕刻的基本要求是, 圖形邊緣整齊, 線條清晰, 圖形變換差小, 且對光刻膠膜及其掩蔽保護的表面無損傷和鉆蝕。蝕刻方式有濕法化學蝕刻和干法化學蝕刻。干法蝕刻所用氣體稱蝕刻氣體, 通常多為氟化物氣體, 例如四氟化碳、三氟化氮、六氟乙烷、全氟丙烷、三氟甲烷等。干法蝕刻由于蝕刻方向性強、工藝控制精確、方便、無脫膠現(xiàn)象、無基片損傷和沾污, 所以其應用范圍日益廣泛。