ก๊าซชนิดพิเศษแตกต่างจากทั่วไปก๊าซอุตสาหกรรมก๊าซเฉพาะทางมีประโยชน์ใช้สอยเฉพาะด้านและถูกนำไปใช้ในสาขาเฉพาะ มีข้อกำหนดเฉพาะด้านความบริสุทธิ์ ปริมาณสิ่งเจือปน องค์ประกอบ และคุณสมบัติทางกายภาพและเคมี เมื่อเทียบกับก๊าซอุตสาหกรรม ก๊าซเฉพาะทางมีความหลากหลายมากกว่า แต่มีปริมาณการผลิตและการจำหน่ายน้อยกว่า

เดอะก๊าซผสมและก๊าซสอบเทียบมาตรฐานก๊าซผสมที่เราใช้กันทั่วไปนั้นเป็นส่วนประกอบสำคัญของก๊าซชนิดพิเศษ โดยปกติแล้วก๊าซผสมจะแบ่งออกเป็นก๊าซผสมทั่วไปและก๊าซผสมสำหรับงานอิเล็กทรอนิกส์

ก๊าซผสมทั่วไป ได้แก่:เลเซอร์ผสมก๊าซก๊าซผสมสำหรับตรวจจับเครื่องมือ ก๊าซผสมสำหรับงานเชื่อม ก๊าซผสมสำหรับงานบำรุงรักษา ก๊าซผสมสำหรับแหล่งกำเนิดแสง ก๊าซผสมสำหรับงานวิจัยทางการแพทย์และชีววิทยา ก๊าซผสมสำหรับฆ่าเชื้อโรค ก๊าซผสมสำหรับสัญญาณเตือนเครื่องมือ ก๊าซผสมแรงดันสูง และอากาศระดับศูนย์

ก๊าซผสมสำหรับงานอิเล็กทรอนิกส์ ได้แก่ ก๊าซผสมสำหรับกระบวนการเอพิแท็กเซียล ก๊าซผสมสำหรับกระบวนการตกตะกอนไอสารเคมี ก๊าซผสมสำหรับการเจือปน ก๊าซผสมสำหรับการกัด และก๊าซผสมสำหรับงานอิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ก๊าซผสมเหล่านี้มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และไมโครอิเล็กทรอนิกส์ และถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในการผลิตวงจรรวมขนาดใหญ่ (LSI) และวงจรรวมขนาดใหญ่มาก (VLSI) รวมถึงการผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ด้วย

ก๊าซผสมอิเล็กทรอนิกส์ 5 ประเภทที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุด

ก๊าซผสมโดปปิ้ง

ในกระบวนการผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์และวงจรรวม จะมีการเติมสารเจือปนบางชนิดลงในวัสดุเซมิคอนดักเตอร์เพื่อให้ได้ค่าการนำไฟฟ้าและความต้านทานที่ต้องการ ซึ่งช่วยให้สามารถผลิตตัวต้านทาน จุดเชื่อมต่อ PN ชั้นฝัง และวัสดุอื่นๆ ได้ ก๊าซที่ใช้ในกระบวนการเติมสารเจือปนเรียกว่าก๊าซโดแพนต์ ก๊าซเหล่านี้ส่วนใหญ่ได้แก่ อาร์ซีน ฟอสฟีน ฟอสฟอรัสไตรฟลูออไรด์ ฟอสฟอรัสเพนตาฟลูออไรด์ อาร์เซนิกไตรฟลูออไรด์ และอาร์เซนิกเพนตาฟลูออไรด์โบรอนไตรฟลูออไรด์และไดโบเรน โดยทั่วไปแล้ว แหล่งกำเนิดสารเจือปนจะถูกผสมกับก๊าซพาหะ (เช่น อาร์กอนและไนโตรเจน) ในตู้แหล่งกำเนิด จากนั้นก๊าซผสมจะถูกฉีดเข้าไปในเตาเผาแบบแพร่กระจายอย่างต่อเนื่องและหมุนเวียนไปรอบๆ แผ่นเวเฟอร์ ทำให้สารเจือปนตกตะกอนบนพื้นผิวของเวเฟอร์ สารเจือปนจะทำปฏิกิริยากับซิลิคอนเพื่อสร้างโลหะเจือปนที่เคลื่อนที่เข้าไปในซิลิคอน

ส่วนผสมก๊าซสำหรับการเจริญเติบโตแบบเอพิแท็กเซียล

การเจริญเติบโตแบบเอพิแท็กเซียล (Epitaxial growth) คือกระบวนการฝากและปลูกวัสดุผลึกเดี่ยวลงบนพื้นผิวของวัสดุรองรับ ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ ก๊าซที่ใช้ในการปลูกวัสดุหนึ่งชั้นหรือมากกว่าโดยใช้กระบวนการตกตะกอนไอสารเคมี (Chemical Vapor Deposition: CVD) บนวัสดุรองรับที่เลือกอย่างระมัดระวังเรียกว่าก๊าซเอพิแท็กเซียล ก๊าซเอพิแท็กเซียลซิลิคอนที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ไดไฮโดรเจนไดคลอโรไซเลน ซิลิคอนเตตระคลอไรด์ และไซเลน โดยส่วนใหญ่ใช้สำหรับการฝากซิลิคอนแบบเอพิแท็กเซียล การฝากซิลิคอนแบบผลึกหลายเหลี่ยม การฝากฟิล์มซิลิคอนออกไซด์ การฝากฟิล์มซิลิคอนไนไตรด์ และการฝากฟิล์มซิลิคอนอสัณฐานสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์และอุปกรณ์ไวแสงอื่นๆ

ก๊าซฝังไอออน

ในกระบวนการผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์และวงจรรวม ก๊าซที่ใช้ในกระบวนการฝังไอออนโดยรวมเรียกว่าก๊าซฝังไอออน ไอออนของสารเจือปน (เช่น ไอออนของโบรอน ฟอสฟอรัส และสารหนู) จะถูกเร่งความเร็วให้มีระดับพลังงานสูงก่อนที่จะถูกฝังลงในพื้นผิว เทคโนโลยีการฝังไอออนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อควบคุมแรงดันเกณฑ์ ปริมาณของสารเจือปนที่ฝังลงไปสามารถกำหนดได้โดยการวัดกระแสลำแสงไอออน ก๊าซฝังไอออนโดยทั่วไปประกอบด้วยก๊าซฟอสฟอรัส สารหนู และโบรอน

ก๊าซผสมกัดกร่อน

การกัดเซาะคือกระบวนการกัดเซาะพื้นผิวที่ผ่านการแปรรูป (เช่น ฟิล์มโลหะ ฟิล์มซิลิคอนออกไซด์ เป็นต้น) บนพื้นผิวที่ไม่ถูกปิดบังด้วยโฟโตเรซิสต์ ในขณะที่คงพื้นที่ที่ถูกปิดบังด้วยโฟโตเรซิสต์ไว้ เพื่อให้ได้ลวดลายภาพที่ต้องการบนพื้นผิวของวัสดุรองรับ

ส่วนผสมก๊าซการตกตะกอนไอสารเคมี

การตกตะกอนด้วยไอสารเคมี (CVD) ใช้สารประกอบระเหยง่ายในการตกตะกอนสารหรือสารประกอบชนิดเดียวผ่านปฏิกิริยาเคมีในเฟสไอ นี่เป็นวิธีการสร้างฟิล์มที่ใช้ปฏิกิริยาเคมีในเฟสไอ ก๊าซ CVD ที่ใช้จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของฟิล์มที่ต้องการสร้าง