特種氣體的研究開發(fā)與工業(yè)化生產(chǎn)是隨著電子工業(yè)尤其是集成電路技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的，特種氣體是工業(yè)氣體中的一個(gè)新類系，它是世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國家為適應(yīng)近年來國防工業(yè)、科學(xué)研究、自動(dòng)化技術(shù)、精密檢測(cè)．特別是微電子技術(shù)的發(fā)展需要應(yīng)運(yùn)而生的。特種氣體主要包括高純氣、電子氣、標(biāo)準(zhǔn)氣以及新近發(fā)展起來的醫(yī)療氣、校正氣和零點(diǎn)氣等。
目前．特種氣體的應(yīng)用領(lǐng)域及需求量正逐步擴(kuò)大．品種日增，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)有單元特種氣體己達(dá)260個(gè)品種，按氣體可混性，又可配制成25000多種混合氣，成為高科技領(lǐng)域及其它科學(xué)研究與技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域不可缺少的基本原材料。
最近幾年來，特種氣體的研究與應(yīng)用在我國得到了從無到有的長足發(fā)展，特種氣體在國民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用越來越廣，研究開發(fā)新品種氣體正得到自上而下的普遍關(guān)注，一些常用特種氣體己基本擺脫單純依賴進(jìn)口的被動(dòng)局面，不但為國家節(jié)省了大量外匯，也為發(fā)展我國自己的電子工業(yè)作出了巨大貢獻(xiàn)。但不可忽視的是，我國特種氣體的研究應(yīng)用仍大大落后于發(fā)達(dá)國家，有相當(dāng)數(shù)量的特種氣體需要進(jìn)口，僅1987年進(jìn)口的電子氣即耗資308萬元。因此，很有必要在我國形成一個(gè)特種氣體及其配套器件研究開發(fā)、生產(chǎn)、供應(yīng)一條龍的新格局，所謂“第三次浪翻”是以高科技的迅猛發(fā)展為龍頭的。如果沒有一個(gè)強(qiáng)有力的特種氣體工業(yè)作后盾，我國電子工業(yè)國產(chǎn)化進(jìn)程將舉步維艱，最終會(huì)拖了四個(gè)現(xiàn)代化建設(shè)的后腿。所以，全面發(fā)展和建立起我國自己的特種氣體工業(yè)，以徹底改變依賴進(jìn)口的被動(dòng)局面具有重要的戰(zhàn)略意義。
“六五”、“七五”期間，全國已有9家研究單位和生產(chǎn)廠家致力于特種氣體的開發(fā)應(yīng)用，在35個(gè)最常用品種的特種氣體中，國內(nèi)可提供的巳近30種，如高純氫、氮、氧、硅烷、磷烷、二氯氫硅、高純氨、高純氯化氫等，這些氣體在大規(guī)模集成電路(LSI)和超大規(guī)模集成電路(VlSI)制造的近百道工序中，主要用于其中的13道重要工序，如晶體生長、熱氧化、外延、擴(kuò)散等離子蝕刻等。在使用過程中，特種氣體的純度直接影響到集成電路塊的質(zhì)量和成品率，因此，作為電子工業(yè)最基本的原材料，特種氣體應(yīng)受到相當(dāng)程度的重視。在標(biāo)準(zhǔn)氣應(yīng)用方面主要有兩大類。一是石油、化工、冶金等行業(yè)用標(biāo)準(zhǔn)氣，我國有遼陽化纖、大慶石化、燕山石化、首鋼、寶鋼等大型企業(yè)30多家，年需各種標(biāo)準(zhǔn)氣60多種，近2萬瓶，而我國可提供的僅是其中的20余種常用氣體幾千瓶，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國內(nèi)市場(chǎng)的需求，有相當(dāng)一部分依賴于進(jìn)口；二是環(huán)境監(jiān)測(cè)用標(biāo)準(zhǔn)氣，主要用于大氣污染和汽車尾氣的監(jiān)測(cè)，目前只有中國計(jì)量科學(xué)研究院標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)所可提供少量CO／N2、CH4／N2、SO2／N2等十余種標(biāo)準(zhǔn)混合氣，絕大部分需要進(jìn)口。標(biāo)準(zhǔn)氣的開發(fā)應(yīng)用在我國特種氣體行業(yè)中是一個(gè)弱項(xiàng)，需要花大氣力來彌補(bǔ)。目前，北京氧氣廠特氣所、西南化工研究院和化工部光明化工研究所已著手這方面的研究工作。另外，其它特種應(yīng)用混合氣基本依賴進(jìn)口，而國內(nèi)市場(chǎng)又很大，如電光源用各種混合氣、焊接用混合氣、醫(yī)療氣、激光用氣、光纖用氣、食品保鮮用混合氣等，都亟待研究開發(fā)。
以上簡述了我國特種氣體研究開發(fā)的概況，而從我國電子工業(yè)及其它科研、工業(yè)部門目前的現(xiàn)狀與發(fā)展來看，特種氣體的應(yīng)用具有非常廣闊的前景。僅就電子工業(yè)而言，在近5年內(nèi)，特種氣體量翻了兩番，所使用的品種擴(kuò)大了近一倍。據(jù)有關(guān)部門提供的資料表明，進(jìn)入80年代后，電子氣、光纖氣、標(biāo)準(zhǔn)氣等的用量將進(jìn)一步成倍增長，使用的品種也將進(jìn)一步擴(kuò)大，這就為特種氣體的發(fā)展提供了一個(gè)良好的契機(jī)。應(yīng)該在大力發(fā)展電子工業(yè)、光纖通訊事業(yè)等等的同時(shí)，同步加強(qiáng)特種氣體的研究開發(fā)工作，努力縮小與發(fā)達(dá)國家的差距。特種氣體的國產(chǎn)化是我國電子工業(yè)國產(chǎn)化的第一步，這一步邁得好不好，直接關(guān)系到我國電子工業(yè)等高技術(shù)部門的發(fā)展。
但是，我國特種氣體的發(fā)展似乎并不盡人意。由于特種氣體一般都具有易燃、易爆、毒性大、腐蝕性強(qiáng)的特點(diǎn)，研究工作存在較大困難，使得我國特種氣體的開發(fā)相對(duì)緩慢。從目前的情況看，存在的問題主要有兩個(gè)：
1、較易開發(fā)的氣品種出現(xiàn)重復(fù)開發(fā)的現(xiàn)象，而一些毒性大、腐蝕性強(qiáng)又很急需的氣體，如硼烷、砷烷、二氯氫硅、六氫化鎢、三氫化氮等，沒有得到應(yīng)有的重視，就相對(duì)分散了人力、財(cái)力，造成一些不必要的浪費(fèi)，我們應(yīng)該在宏觀管理上，注意協(xié)調(diào)各方關(guān)系，從長遠(yuǎn)利益出發(fā)，重點(diǎn)項(xiàng)目協(xié)同攻關(guān)，并重視利用正在逐步建立健全的技術(shù)市場(chǎng)。
2、配套器件的研制開發(fā)大大落后于特種氣體的研究進(jìn)展，影響了高純氣體的使用純度，如閥門、減壓器及氣瓶等。目前，國內(nèi)半導(dǎo)體廠所使用的閥門、減壓器不得不絕大部分從美國和日本進(jìn)口，而鋼瓶柜和吹洗系統(tǒng)則全部依賴進(jìn)口，這一點(diǎn)尤其值得引起足夠的重視。如果不能解決配套器件的問題，特種氣體的研究和開發(fā)應(yīng)用就會(huì)受到極大的影內(nèi)。
因此，特種氣體要健康、穩(wěn)步地發(fā)展，就必須著眼于未來，重點(diǎn)研究開發(fā)高水平、填補(bǔ)國內(nèi)空白的特種氣體產(chǎn)品，并不斷提高已有產(chǎn)品的質(zhì)量。綜上所述，應(yīng)大力研究開發(fā)的氣體主要是一些毒性大、腐蝕性強(qiáng)而又急需的電子氣和在我國屬于弱項(xiàng)的各種標(biāo)準(zhǔn)氣、化學(xué)氣體。另外就是必須加強(qiáng)特種氣體配套器件的研制開發(fā)，這項(xiàng)工作在我國才剛剛起步，而在發(fā)達(dá)國家，配套器件已系列化，氣瓶內(nèi)表面處理已解決了穩(wěn)定貯存時(shí)間和粒子污染兩個(gè)關(guān)鍵問題，這是尤其值得我們注意并切實(shí)加強(qiáng)的。