电子级气体
一、基础纯度要求
≥99.999%(5N级)
基础纯度需满足高纯气体国标(GB/T 387-2017),甲烷体积分数≥99.999%。
超高纯级(≥99.9995%)
用于半导体光刻胶清洗、非晶硅沉积等尖端领域,需进一步降低痕量杂质。
二、关键杂质限值
杂质类型 |
限值要求 |
检测方法 |
乙烷(C₂H₆) |
≤1–5ppm |
气相色谱法 |
氧+氩(O₂+Ar) |
≤1–5ppm |
热导检测器气相色谱法 |
氮(N₂) |
≤5–100ppm |
红外线气体分析 |
氢(H₂) |
≤1–10ppm |
化学发光法 |
水分(H₂O) |
≤1–5ppm |
卡尔·费休法 |
总碳杂质(主要指CO、CO₂等) |
≤1ppm |
气相色谱法 |
注:部分高端场景(如半导体沉积)要求金属离子(Fe、Na等)≤1 ppb,颗粒物(≥0.1μm)≤0.1个/mL,需通过离子色谱及激光颗粒计数器验证。
三、应用场景与指标关联性
半导体制造
化学气相沉积(CVD):用于生长非晶硅薄膜,纯度不足会导致晶体管性能衰减,需控制乙烷≤1 ppm、水分≤1 ppm。
等离子刻蚀:参与硅晶圆图形化,金属离子超标会引发电路短路。
光伏与传感器
太阳能电池非晶硅层沉积,杂质氮/氧含量过高会降低光电转换效率。
校准气体
作为仪器标定基准气时,需总杂质≤10 ppm以保证数据可靠性。
四、包装与储运规范
包装:40L特种钢瓶充装,内壁钝化处理防止杂质析出。
储运:避光储存于阴凉通风处,温度≤30℃,避免与氧化剂接触。
五、检测标准依据
纯度与杂质:执行GB/T 387-2017《高纯甲烷》。
痕量分析:参考SEMI标准(如金属离子检测采用ICP-MS)。
电子级甲烷的纯度与杂质控制直接关联终端产品良率,尤其在28nm以下先进制程中,需严格满足99.9995%级指标。
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