વિશેષ વાયુઓસામાન્ય કરતાં અલગઔદ્યોગિક વાયુઓએમાં એનો ખાસ ઉપયોગ છે અને ચોક્કસ ક્ષેત્રોમાં તેનો ઉપયોગ થાય છે. શુદ્ધતા, અશુદ્ધતાનું પ્રમાણ, રચના અને ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો માટે તેમની ચોક્કસ જરૂરિયાતો હોય છે. ઔદ્યોગિક વાયુઓની તુલનામાં, ખાસ વાયુઓ વિવિધતામાં વધુ વૈવિધ્યસભર હોય છે પરંતુ તેમનું ઉત્પાદન અને વેચાણનું પ્રમાણ ઓછું હોય છે.

આમિશ્ર વાયુઓઅનેમાનક કેલિબ્રેશન વાયુઓઆપણે સામાન્ય રીતે ઉપયોગ કરીએ છીએ તે ખાસ વાયુઓના મહત્વપૂર્ણ ઘટકો છે. મિશ્ર વાયુઓને સામાન્ય રીતે સામાન્ય મિશ્ર વાયુઓ અને ઇલેક્ટ્રોનિક મિશ્ર વાયુઓમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

સામાન્ય મિશ્ર વાયુઓમાં શામેલ છે:લેસર મિશ્ર ગેસ, ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ ડિટેક્શન મિશ્ર ગેસ, વેલ્ડીંગ મિશ્ર ગેસ, પ્રિઝર્વેશન મિશ્ર ગેસ, ઇલેક્ટ્રિક લાઇટ સોર્સ મિશ્ર ગેસ, મેડિકલ અને જૈવિક સંશોધન મિશ્ર ગેસ, જીવાણુ નાશકક્રિયા અને વંધ્યીકરણ મિશ્ર ગેસ, ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ એલાર્મ મિશ્ર ગેસ, ઉચ્ચ-દબાણ મિશ્ર ગેસ અને શૂન્ય-ગ્રેડ હવા.

ઇલેક્ટ્રોનિક ગેસ મિશ્રણમાં એપિટેક્સિયલ ગેસ મિશ્રણ, રાસાયણિક વરાળ નિક્ષેપ ગેસ મિશ્રણ, ડોપિંગ ગેસ મિશ્રણ, એચિંગ ગેસ મિશ્રણ અને અન્ય ઇલેક્ટ્રોનિક ગેસ મિશ્રણનો સમાવેશ થાય છે. આ ગેસ મિશ્રણો સેમિકન્ડક્ટર અને માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉદ્યોગોમાં અનિવાર્ય ભૂમિકા ભજવે છે અને મોટા પાયે ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ (LSI) અને ખૂબ મોટા પાયે ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ (VLSI) ઉત્પાદન તેમજ સેમિકન્ડક્ટર ડિવાઇસ ઉત્પાદનમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

5 પ્રકારના ઇલેક્ટ્રોનિક મિશ્ર વાયુઓનો સૌથી વધુ ઉપયોગ થાય છે

ડોપિંગ મિશ્ર ગેસ

સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણો અને સંકલિત સર્કિટના ઉત્પાદનમાં, ઇચ્છિત વાહકતા અને પ્રતિકારકતા આપવા માટે ચોક્કસ અશુદ્ધિઓ સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, જેનાથી રેઝિસ્ટર, PN જંકશન, દફનાવવામાં આવેલા સ્તરો અને અન્ય સામગ્રીનું ઉત્પાદન શક્ય બને છે. ડોપિંગ પ્રક્રિયામાં વપરાતા વાયુઓને ડોપન્ટ વાયુઓ કહેવામાં આવે છે. આ વાયુઓમાં મુખ્યત્વે આર્સીન, ફોસ્ફાઇન, ફોસ્ફરસ ટ્રાઇફ્લોરાઇડ, ફોસ્ફરસ પેન્ટાફ્લોરાઇડ, આર્સેનિક પેન્ટાફ્લોરાઇડ,બોરોન ટ્રાઇફ્લોરાઇડ, અને ડાયબોરેન. ડોપન્ટ સ્ત્રોતને સામાન્ય રીતે સ્ત્રોત કેબિનેટમાં વાહક ગેસ (જેમ કે આર્ગોન અને નાઇટ્રોજન) સાથે મિશ્રિત કરવામાં આવે છે. ત્યારબાદ મિશ્ર ગેસને સતત પ્રસરણ ભઠ્ઠીમાં ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવે છે અને વેફરની આસપાસ ફરે છે, ડોપન્ટને વેફર સપાટી પર જમા કરે છે. ત્યારબાદ ડોપન્ટ સિલિકોન સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને ડોપન્ટ ધાતુ બનાવે છે જે સિલિકોનમાં સ્થળાંતર કરે છે.

એપિટેક્સિયલ ગ્રોથ ગેસ મિશ્રણ

એપિટેક્સિયલ વૃદ્ધિ એ એક જ સ્ફટિક સામગ્રીને સબસ્ટ્રેટ સપાટી પર જમા કરવાની અને ઉગાડવાની પ્રક્રિયા છે. સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગમાં, કાળજીપૂર્વક પસંદ કરેલા સબસ્ટ્રેટ પર રાસાયણિક વરાળ ડિપોઝિશન (CVD) નો ઉપયોગ કરીને સામગ્રીના એક અથવા વધુ સ્તરોને ઉગાડવા માટે વપરાતા વાયુઓને એપિટેક્સિયલ વાયુઓ કહેવામાં આવે છે. સામાન્ય સિલિકોન એપિટેક્સિયલ વાયુઓમાં ડાયહાઇડ્રોજન ડાયક્લોરોસિલેન, સિલિકોન ટેટ્રાક્લોરાઇડ અને સિલેનનો સમાવેશ થાય છે. તેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે એપિટેક્સિયલ સિલિકોન ડિપોઝિશન, પોલીક્રિસ્ટલાઇન સિલિકોન ડિપોઝિશન, સિલિકોન ઓક્સાઇડ ફિલ્મ ડિપોઝિશન, સિલિકોન નાઇટ્રાઇડ ફિલ્મ ડિપોઝિશન અને સૌર કોષો અને અન્ય પ્રકાશસંવેદનશીલ ઉપકરણો માટે આકારહીન સિલિકોન ફિલ્મ ડિપોઝિશન માટે થાય છે.

આયન ઇમ્પ્લાન્ટેશન ગેસ

સેમિકન્ડક્ટર ડિવાઇસ અને ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ મેન્યુફેક્ચરિંગમાં, આયન ઇમ્પ્લાન્ટેશન પ્રક્રિયામાં વપરાતા વાયુઓને સામૂહિક રીતે આયન ઇમ્પ્લાન્ટેશન વાયુઓ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આયનાઇઝ્ડ અશુદ્ધિઓ (જેમ કે બોરોન, ફોસ્ફરસ અને આર્સેનિક આયનો) સબસ્ટ્રેટમાં ઇમ્પ્લાન્ટ કરવામાં આવે તે પહેલાં ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તર સુધી ઝડપી બનાવવામાં આવે છે. થ્રેશોલ્ડ વોલ્ટેજને નિયંત્રિત કરવા માટે આયન ઇમ્પ્લાન્ટેશન ટેકનોલોજીનો સૌથી વધુ ઉપયોગ થાય છે. આયન બીમ પ્રવાહને માપીને ઇમ્પ્લાન્ટેડ અશુદ્ધિઓનું પ્રમાણ નક્કી કરી શકાય છે. આયન ઇમ્પ્લાન્ટેશન વાયુઓમાં સામાન્ય રીતે ફોસ્ફરસ, આર્સેનિક અને બોરોન વાયુઓનો સમાવેશ થાય છે.

એચિંગ મિશ્ર ગેસ

એચિંગ એ પ્રોસેસ્ડ સપાટી (જેમ કે મેટલ ફિલ્મ, સિલિકોન ઓક્સાઇડ ફિલ્મ, વગેરે) ને ફોટોરેઝિસ્ટ દ્વારા ઢંકાયેલી ન હોય તેવી સબસ્ટ્રેટ પર કોતરવાની પ્રક્રિયા છે, જ્યારે ફોટોરેઝિસ્ટ દ્વારા ઢંકાયેલી જગ્યાને સાચવીને રાખવામાં આવે છે, જેથી સબસ્ટ્રેટ સપાટી પર જરૂરી ઇમેજિંગ પેટર્ન મેળવી શકાય.

રાસાયણિક વરાળ નિક્ષેપ વાયુ મિશ્રણ

રાસાયણિક વરાળ નિક્ષેપ (CVD) વરાળ-તબક્કાની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા દ્વારા એક જ પદાર્થ અથવા સંયોજનને જમા કરવા માટે અસ્થિર સંયોજનોનો ઉપયોગ કરે છે. આ એક ફિલ્મ-રચના પદ્ધતિ છે જે વરાળ-તબક્કાની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરે છે. ઉપયોગમાં લેવાતા CVD વાયુઓ ફિલ્મના પ્રકાર પર આધાર રાખીને બદલાય છે.