超纯电子混合气体及标准气体的配制技术探究

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　　摘 要：本文在对超纯电子混合气体配制进行全面阐述的基础上，对标准气体的精度问题进行了深入探讨，以期为我国后期电子混合气体的配制奠定良好基础。
　　关键词：电子混合气体；配气装置；标准气体；配制技术
　　1 电子混合气体配制的基本概述
　　简单来讲，所谓的“电子混合气体”主要指的是，在当前科学技术不断发展的时代背景下，众多超纯的电子气体由于具有一些较为严重的危害性，因此为便于后期的使用，通常在半导体制程环节，相关科研工作者会将其进行稀释，而这些按照一定比例进行稀释的气体就是“电子混合气体”，相较于传统标准气体而言，电子混合气体具有较高精度的配制浓度、较为优良的气体品质以及较低浓度的有害物质。
　　1.1 电子混合气体的气瓶处理
　　相较于传统标准气体以及其它气体，电子混合气体对气瓶的要求十分严格，且经大量实验数据分析可知，若电子混合气体未放置于指定气瓶中，则其使用效率会不断降低，而从目前来看，对于电子混合气体的气瓶而言，其需满足如下要求，即：
　　其一，储放电子混合气体的气瓶，其几何尺寸需满足用户的基本要求。根据相关调查可知，在半导体等领域，与传统配制工艺不同的是，储放电子混合气体的气瓶通常是放在气瓶柜内使用的，因此当气瓶柜尺寸以及连接管阀尺寸固定之后，气瓶无法进行更换，与此同时对于不同种类的电子混合气体，在进行储放的过程中，除气瓶色标、警示标签等方面需严格执行国家相关规定外，混合气体的阀门也需遵照国家的相关标准条例，并与不同用气系统相匹配。其二，储放电子混合气体的钢瓶，除满足上述要求外，其内壁的洁净度也受到了人们的广泛关注和高度重视，更是确保产品质量的基础。从目前来看，在检测气瓶内部洁净度时，通常人员需采取的措施主要是—经过物理或者化学方式处理后的气瓶干燥之后，往其内部充超纯氦气，然后通过检测氦气的浓度值来确定气瓶的洁净度，而当前气瓶内部处理的方式主要有两种，即除锈、脱油、喷砂酸洗等基本方法，镀镍、研磨等则是有效防止气体吸附的气瓶深度处理方式。其三，为从根本上保障经洁净处理后的气瓶亦不会对低含量的电子混合气体造成污染，还需对组分的稳定性进行一系列的考察，否则倘若忽视这一步，则极易导致低含量的电子混合气体组分含量下降，影响配制质量和配制效率。其四，电子混合气体气瓶中的充装压力需严格按照国家的相关规定。
　　1.2 电子混合气体配制装置技术要求的基本概述
　　同其它标准气体不同的是，电子混合气体在配制过程中，其配制装置似乎更加复杂，对于配制设备的要求也更加严格，经相关科研数据分析来看，电子混合气体在进行配制的过程中，其所用的管路必须是EP级别，材质为316L不锈钢，精密压力表或者压力传感器的精度也必须优于0.25级，与此同时，在进行配制的过程中，为避免污染物的产生，配制工作人员需做到如下几点，即：
　　首先，在正压试验两倍工作压力下进行三十分钟实验时间，确保真空氦检漏、系统水分、微量氧以及颗粒物都在可允许误差范围内。其次，在进行电子混合气体的配制过程中，为避免颗粒物的大量产生，实验装置需配制耐高压、耐腐蚀的过滤器，并不定期对过滤器的过滤效果进行测评，以确保其较高的过滤效果。再次，为降低平衡气中有害杂质的含量，在进行气体配制的过程中，企业的相关工作人员还需设置平衡气体的高压净化器，从而在随时检测出口气体关键杂质含量的基础上，保障制作气体的浓度值。而后，由于组分气体有些含有有毒物质和有害物质，在进行配制的过程中尾气虽然可经过化学反应将其进行中和，但是由于其涉及水溶液，因此为降低处理成本，在进行处理的过程中，操作人员可通过采取催化分解和燃烧的方式。最后，为避免组份气体交叉污染，使用的配气设备的数量需根据业务情况而定。
　　经大量科研数据分析可知，真空系统作为电子混合气体配气设备中十分重要的组成单元之一，为从根本上保障抽空效果和泵的使用寿命，做好泵前保护作业十分必要，除此之外，由于电子混合气体是按照重量法进行配制的，因此作为确保称量的关键设备，为从根本提高其精准度，在进行配制过程中，用质量比较仪取代称量天平是当前企业配制过程中的重大举措，究其原因是因为相较于称量天平，比较仪的精度较高，但与此同时，其对于称量环境和保管环境也具有一定要求。
　　2 标准气体准度问题的基本概述
　　从某方面来讲，无论是标准气体还是电子混合气体，准确性都是其第一要素，因此在进行配制的过程中，如何保障标准气体的準确、稳定，也成为了现阶段气体制造业的核心发展方向，从目前来看，在进行配制过程中，为从根本上保障气体准度，企业需采取有效措施，提高对原料气体纯度的重视，以此来提高标准气体的精度。
　　3 结语
　　综上所述，近年来随着我国社会主义市场经济的不断发展和科学技术的不断进步，光电子、光伏太阳能、IC等新材料技术领域取得了突破性进展，从某方面来讲，这些新技术的发展在一定程度上对高纯气体和超净气体都产生了一定影响，故此为从根本上解决当前此类气体在制备过程中存在的问题，对相关技术记性深入探讨是十分必要的。
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