電子特氣管道系統
精密氣體輸送是半導體制造的核心。不同特性的氣體（腐蝕性、反應性或者惰性）以不同流速輸送至工藝室，從而實現邏輯芯片和存儲器芯片的某些關鍵工藝。這些氣體統稱電特氣(ESG)，不僅需要精確的數量和良好的重復性輸送，而且還需要嚴格的純度水平。
隨著半導體技術向5nm以下技術節點過渡，對工藝氣體純度、可重復性和無污染氣體輸送系統的要求變得至關重要。所以，必須重視這些氣體與用于氣體輸送系統材料的兼容性。
目前，用于半導體制造的氣體種類已經超過100種，主要用于干法蝕刻（電介質、導體和多晶硅蝕刻）、化學氣相沉積（電介質和金屬沉積）、擴散和離子注入。長江證券資深分析師趙炯在研報中寫道：半導體特氣巨頭的核心優勢在于標準輸出，而非產品制造能力。SEMI標準在SEMIAUX030文件中維護了半導體制造中使用的所有氣體的綜合數據庫，其中包括特定的氣體代碼、化學式、化學名稱和氣體名稱。無論一個工廠
在世界上哪個位置，都可以幫助企業按照數據庫規格執行這些氣體的標準化管理。此外，當涉及到化學式相同但化學性質或反應化學性質不同的同分異構體時，這些標準有助于避免混淆。
表1:半導體制造常用的特殊氣體
特種氣體中的雜質會導致半導體芯片制造的嚴重缺陷，從而降低芯片產量。所以必須在特氣制造階段、交付階段（氣瓶等交付工具）、氣體輸送系統（材料兼容性）和工藝室（化學、等離子體）的相互作用中消除雜質的產生。所以需要全面的分析和系統級的污染控制方法來確保純度。分析技術的適用性基于易用性、可靠性、維護性、精密度、靈敏度和可用性。SEMI的氣體技術委員會每五年審查一次氣體純度和分析技術適用性的規范，確保匹配半導體技術先進工藝節點日益嚴格的要求。
SEMI標準F105（氣體輸送系統金屬材料兼容性指南）闡述了這些部件和管道互連的所有氣體接觸流路的材料兼容性。SEMIF105涵蓋了表1中列出的所有氣體。材料相容性是氣體輸送系統中污染物（如水分、碳氫化合物、氧氣等）、反應動力學和表面化學的一個復雜函數，可加速與用于輸送氣體的材料的化學反應。例如，溴化氫，一種用于導體腐蝕的普通干腐蝕氣體，在濕度超過500ppb2，3的情況下腐蝕不銹鋼。SEMI標準F58（大氣壓電離質譜法（APIMS）測定表面安裝和常規氣體輸送系統的水分干燥特性的試驗方法）和SEMI標準F112（用氣相色譜法測定表面安裝和常規氣體輸送系統的水分干燥特性的試驗方法）光腔衰蕩光譜法（CRDS）介紹了測量水分至ppb水平的儀器和方法。
表2:芯片制造工廠的氣體輸送系統
氣體輸送系統的優化設計有助于避免死角，對于半導體的無污染制造也至關重要。一些特殊氣體，如乙硼烷，一種用于調節DRAM和邏輯芯片接觸孔中鎢（W）/氮化鎢（WN）阻擋膜電阻率的電子特氣，在溫度升高時易分解，通常發生在熱式質量流量控制器的熱傳感器內部。這種熱分解的結果是需要定期更換MFCs，有可能會造成破壞，甚至導致昂貴的設備停機成本。
隨著工藝節點的不斷縮小和芯片制造技術的日益復雜，對電子特氣的需求急劇增加。輸送這些特殊氣體而又不污染工藝室的需求變得至關重要。氣體輸送的許多方面都會影響氣體純度，從而影響晶圓制造過程中的化學反應。由氣體輸送引起的污染會在芯片上造成嚴重缺陷，從而影響芯片良率和產能。
