Gases especialesdifieren de lo generalgases industrialesEstos gases tienen usos especializados y se aplican en campos específicos. Requieren condiciones particulares de pureza, contenido de impurezas, composición y propiedades físico-químicas. En comparación con los gases industriales, los gases especiales presentan una mayor variedad, pero sus volúmenes de producción y venta son menores.

Elgases mixtosygases de calibración estándarLos gases que usamos habitualmente son componentes importantes de los gases especiales. Los gases mixtos se dividen generalmente en gases mixtos generales y gases mixtos electrónicos.

Las mezclas de gases generales incluyen:gas mixto láser, mezcla de gases para detección de instrumentos, mezcla de gases para soldadura, mezcla de gases para conservación, mezcla de gases para fuentes de luz eléctrica, mezcla de gases para investigación médica y biológica, mezcla de gases para desinfección y esterilización, mezcla de gases para alarmas de instrumentos, mezcla de gases a alta presión y aire de grado cero.

Las mezclas de gases electrónicos incluyen mezclas de gases epitaxiales, mezclas de gases para deposición química en fase vapor, mezclas de gases para dopaje, mezclas de gases para grabado y otras mezclas de gases electrónicos. Estas mezclas de gases desempeñan un papel indispensable en las industrias de semiconductores y microelectrónica, y se utilizan ampliamente en la fabricación de circuitos integrados a gran escala (LSI) y circuitos integrados a muy gran escala (VLSI), así como en la producción de dispositivos semiconductores.

Los 5 tipos de gases mixtos electrónicos son los más utilizados.

Gas mixto dopante

En la fabricación de dispositivos semiconductores y circuitos integrados, se introducen ciertas impurezas en los materiales semiconductores para impartir la conductividad y resistividad deseadas, lo que permite la fabricación de resistencias, uniones PN, capas enterradas y otros materiales. Los gases utilizados en el proceso de dopaje se denominan gases dopantes. Estos gases incluyen principalmente arsina, fosfina, trifluoruro de fósforo, pentafluoruro de fósforo, trifluoruro de arsénico, pentafluoruro de arsénico,trifluoruro de boroy diborano. La fuente de dopante se mezcla típicamente con un gas portador (como argón y nitrógeno) en un gabinete de fuente. El gas mezclado se inyecta continuamente en un horno de difusión y circula alrededor de la oblea, depositando el dopante en su superficie. Posteriormente, el dopante reacciona con el silicio para formar un metal dopante que migra hacia el silicio.

Mezcla de gases para crecimiento epitaxial

El crecimiento epitaxial es el proceso de depositar y hacer crecer un material monocristalino sobre la superficie de un sustrato. En la industria de los semiconductores, los gases utilizados para el crecimiento de una o más capas de material mediante deposición química de vapor (CVD) sobre un sustrato cuidadosamente seleccionado se denominan gases epitaxiales. Entre los gases epitaxiales de silicio más comunes se encuentran el diclorosilano, el tetracloruro de silicio y el silano. Se utilizan principalmente para la deposición epitaxial de silicio, la deposición de silicio policristalino, la deposición de películas de óxido de silicio, la deposición de películas de nitruro de silicio y la deposición de películas de silicio amorfo para células solares y otros dispositivos fotosensibles.

Gas de implantación iónica

En la fabricación de dispositivos semiconductores y circuitos integrados, los gases utilizados en el proceso de implantación iónica se denominan colectivamente gases de implantación iónica. Las impurezas ionizadas (como iones de boro, fósforo y arsénico) se aceleran a un alto nivel de energía antes de ser implantadas en el sustrato. La tecnología de implantación iónica se utiliza principalmente para controlar el voltaje umbral. La cantidad de impurezas implantadas se puede determinar midiendo la corriente del haz de iones. Los gases de implantación iónica suelen incluir fósforo, arsénico y boro.

Gas mixto de grabado

El grabado es el proceso de eliminar mediante grabado la superficie procesada (como una película metálica, una película de óxido de silicio, etc.) del sustrato que no está enmascarada por la fotorresina, preservando al mismo tiempo el área enmascarada por la fotorresina, para obtener el patrón de imagen requerido en la superficie del sustrato.

Mezcla de gases para deposición química en fase vapor

La deposición química en fase vapor (CVD) utiliza compuestos volátiles para depositar una sustancia o compuesto específico mediante una reacción química en fase gaseosa. Este método de formación de películas se basa en reacciones químicas en fase gaseosa. Los gases utilizados en la CVD varían según el tipo de película que se desee formar.