一、工作簡況

1.1任務來源

根據(jù)《國家標準化管理委員會關于下達2023年第三批推薦性國家標準計劃及相關標準外文版計劃

的通知》（國標委發(fā)2023（58號）），制定《電子氣體大宗氣體》國家標準的計劃由國家標準化管理

委員會批準，項目計劃號20231008-T-469，項目周期16個月。本標準由全國半導體設備和材料標準化

技術委員會提出并歸口管理、全國半導體設備和材料標準化技術委員會氣體分技術委員會（以下簡稱“氣

體分會”）執(zhí)行。

1.2制定背景

電子級大宗氣體主要用于集成電路技術領域，是性能極佳的高純氣體材料。大宗氣體作為集成電路

用量大、純度要求高的基礎材料，是國家重點鼓勵發(fā)展的產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)，符合《“十四五”推動高質量發(fā)

展的國家標準體系建設規(guī)劃》中建設制造業(yè)高端化領域的材料標準。

近年來，電子技術更新迭代較快，特別是集成電路領域，制程節(jié)點不斷縮小、晶圓尺寸日漸擴大，

在此背景下，市場對電子大宗氣體是精度、純度等也提出了更高的要求，其中先進集成電路氣體純度要

求通常在6N（99.9999%）以上?，F(xiàn)行的電子用大宗氣體標準包含GB/T16942-2009《電子工業(yè)用氣體氫》、

GB/T14604-2009《電子工業(yè)用氣體氧》、GB/T16945-2009《電子工業(yè)用氣體氬》、GB/T16944-2009

《電子工業(yè)用氣體氮》、GB/T16943-2009《電子工業(yè)用氣體氦》，這些標準已經(jīng)執(zhí)行近14年，隨著

技術進步和市場變化，適用范圍、技術要求及試驗方法等內容都需要修訂。2009版標準已無法現(xiàn)代集

成電路產(chǎn)業(yè)的要求，因此根據(jù)國家標準體系優(yōu)化的成果，建議整合修訂這5項標準。通過對標準的修訂，

旨在對生產(chǎn)和檢測提供指導性作用，對下游半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供質量保障。有利于提高我國高端電子

材料自給能力，推動電子相關產(chǎn)業(yè)進步，擴大我國高純電子材料對外影響力，有效服務于國家戰(zhàn)略需求。

1.3工作過程的說明

1.3.1起草階段

2023年國家標準化管理委員會下達了國標委發(fā)【2023】58號文，《電子氣體大宗氣體》正式立

項。為保證項目順利實施，氣體分會秘書處組織昊華氣體有限公司西南分公司、中國電子工程設計院有

限公司、液化空氣(上海)國際貿(mào)易有限公司、西南化工研究設計院有限公司、衢州杭氧特種氣體有限公

司、上海華愛色譜分析技術有限公司、佛山三水德力梅塞爾氣體有限公司、沈陽中復科金壓力容器有限

公司、大連大特氣體有限公司、浙江省化工研究院有限公司、武漢鋼鐵集團氣體有限責任公司、大連華

邦化學有限公司、北京首鋼氣體有限公司、廣東華特氣體股份有限公司、中昊光明化工研究設計院有限

2

公司等相關單位做了大量的前期調研及草案起草工作。

標準起草小組首先開始搜集相關的資料，國際半導體設備與材料組織（SEMI）制定的標準中，大

宗氣體的純度大部分都較低，無法滿足要求。同時，起草小組對國際、國內電子大宗氣體產(chǎn)品生產(chǎn)情況

進行了深入調研和分析，將國外產(chǎn)品的技術標準和國內實際生產(chǎn)情況相結合，于2024年2月份提出了

標準的討論稿提交全體委員征集修改意見。2023年4月，起草小組根據(jù)修改意見編制了征求意見初稿，

提交2024年5月的年會討論。會上提出了如下的意見：

（1）表1技術指標中增加硫化氫含量，定義為“供需雙方協(xié)商”。

（2）表1技術指標中刪除“甲烷”。

（3）測定氧的仲裁法為GB/T6285《氣體中微量氧的測定電化學法》。

（4）GB∕T37182-2018《氣體分析等離子發(fā)射氣相色譜法》可作為等效的分析方法。

1.3.2征求意見階段

2024年7月，起草小組根據(jù)2024年5月年會討論的意見修改并提出了征求意見稿，在“全國標

準信息公共服務平臺”面向全社會征求意見。

二國家標準編制原則和確定標準主要內容

從目前掌握的資料來看，國際上與電子大宗氣體相關的SEMI標準，純度均較低，無法滿足半導

體行業(yè)發(fā)展的要求，國內外生產(chǎn)電子大宗氣體的多家公司都有他們自己的技術指標，均高于上述現(xiàn)行國

標標準要求。因此本次制定起草小組參照了國外先進企業(yè)技術標準，做了大量的實驗工作，制定出了技

術指標和檢驗方法，現(xiàn)將有關情況說明如下：

2.1標準名稱

2021年7月，國家標準委下達了國家標準體系優(yōu)化試點工作任務，根據(jù)工作任務的要求，氣體分

會本對電子氣體領域的標準體系情況進行梳理、評估、優(yōu)化和重構，形成了“1+6”的成果模式，即構

建了一個標準體系，形成了六個標準清單（整合一批、提出一批、修訂一批、廢止一批、轉化一批、采

信一批），逐步優(yōu)化提升了電子氣體國家標準體系的科學性、先進性和協(xié)調性。根據(jù)國家標準體系優(yōu)化

的成果，要求整合修訂GB/T16942-2009、GB/T14604-2009、GB/T16945-2009、GB/T16944-2009、

GB/T16943-2009這5項標準，由于這5項標準涉及的產(chǎn)品在電子工業(yè)領域通常稱為大宗氣體，因此本

次修訂將名稱改為“電子氣體大宗氣體”。

2.2適用范圍

3

2.2.1制備方法

2.2.1.1氧、氮、氬、氦

對于氧、氮、氬、氦，國內外常用的制備方法為空氣分離法，在大型空分裝置中采用低溫精餾的工

藝，利用大宗氣體的沸點差異，提純得到高純度的大宗氣體。

2.2.1.2氫

由化石燃料轉化、化學品裂解、工業(yè)副產(chǎn)氫經(jīng)分離提純以及電解水制取。

2.1.2

2009版的標準規(guī)定了各氣體的使用領域、分子式及相對分子質量。根據(jù)GB/T1.1-2020的要求，本

次修訂刪除了使用領域，將分子式和相對分子質量放入了附錄。

2.3術語和定義

2009版各氣體標準中未規(guī)定術語和定義，本次修訂增加了對大宗氣體的術語和定義，根據(jù)

GB50724-2011《大宗氣體純化及輸送系統(tǒng)工程技術規(guī)范》的規(guī)定，大宗氣體是電子工業(yè)中使用的氫

氣、氧氣、氬氣、氮氣的統(tǒng)稱。本次修訂（征求意見稿）對大宗氣體的術語和定義規(guī)定為：包括氫氣、

氧氣、氬氣、氮氣、氦氣。

2.4技術指標的依據(jù)

標準起草小組首先開始搜集相關的資料，與電子大宗氣體的相關的SEMI標準技術指標見表1~表

10。這些標準純度偏低，無法滿足半導體行業(yè)的應用，因此本次制定未采納。2009版各氣體標準技術

指標見表11~表15。起草小組對國際、國內電子大宗氣體產(chǎn)品生產(chǎn)情況進行了深入調研和分析，國內

12吋集成電路生產(chǎn)線大宗氣技術指標表16。起草小組提出了討論稿技術要求，見表17~表21，根據(jù)委

員們提出的修改意見，形成了征求意見初稿技術要求，見表22~表26。根據(jù)2024年5月年會的修改意

見，氫氣的技術要求有變化，見表27，其余氣體的技術要求無變化，與征求意見初稿相同。

表1SEMIC3.19-0200技術指標

項目SEMIC3.19-0200

氫≥99.9995%

-6

CO2（體積分數(shù)）/10≤0.5

CO（體積分數(shù)）/10-6≤0.5

-6

N2（體積分數(shù)）/10≤2

-6

O2（體積分數(shù)）/10≤0.5

4

顆粒物

總烴（以甲烷計）（體積分數(shù)）/10-6≤0.5

-6

H2O（體積分數(shù)）/10≤0.5

雜質總含量（體積分數(shù)）/10-6≤4.5

表2SEMIC3.30-96技術指標

項目SEMIC3.30-96

氫≥99.9997%

-6

CO+CO2（體積分數(shù)）/10≤0.2

-6

N2（體積分數(shù)）/10≤2

-6

O2（體積分數(shù)）/10≤0.2

顆粒物

總烴（以甲烷計）（體積分數(shù)）/10-6≤0.2

-6

H2O（體積分數(shù)）/10≤0.2

雜質總含量（體積分數(shù)）/10-6≤2.8

表3SEMIC3.23-1000技術指標

項目SEMIC3.23-1000

氧≥99.98%

Ar（體積分數(shù)）/10-6≤100

CO（體積分數(shù)）/10-6≤1

-6

CO2（體積分數(shù)）/10≤1

Kr（體積分數(shù)）/10-6≤10

-6

N2（體積分數(shù)）/10≤30

NO（體積分數(shù)）/10-6≤1

顆粒物

總烴（以甲烷計）（體積分數(shù)）/10-6≤1

-6

H2O（體積分數(shù)）/10≤1

雜質總含量（體積分數(shù)）/10-6≤146

表4SEMIC3.41-0703技術指標

項目SEMIC3.41-0703

氧≥99.9998%

Ar（體積分數(shù)）/10-6≤1.0

CO（體積分數(shù)）/10-6≤0.1

-6

CO2（體積分數(shù)）/10≤0.1

-6

H2（體積分數(shù)）/10≤0.1

-6

N2（體積分數(shù)）/10≤0.5

顆粒物

5

總烴（以甲烷計）（體積分數(shù)）/10-6≤0.1

-6

H2O（體積分數(shù)）/10≤0.1

雜質總含量（體積分數(shù)）/10-6≤2

表5SEMIC3.22-1000技術指標

項目SEMIC3.22-1000

氧≥99.5%

-6

CO+CO2（體積分數(shù)）/10≤5

-6

N2（體積分數(shù)）/10≤100

-6

N2O（體積分數(shù)）/10≤2

顆粒物

總烴（以甲烷計）（體積分數(shù)）/10-6≤25

-6

H2O（體積分數(shù)）/10≤1

雜質總含量（體積分數(shù)）/10-6≤5000

表6SEMIC3.1-93技術指標

項目SEMIC3.1-93

氬≥99.998%

-6

CO+CO2（體積分數(shù)）/10≤0.5

-6

H2（體積分數(shù)）/10≤1

-6

N2（體積分數(shù)）/10≤10

-6

O2（體積分數(shù)）/10≤2

顆粒物

總烴（以甲烷計）（體積分數(shù)）/10-6≤0.5

-6

H2O（體積分數(shù)）/10≤1

雜質總含量（體積分數(shù)）/10-6≤15

表7SEMIC3.42-90技術指標

項目SEMIC3.42-90

氬≥99.9999%

-9

CO2（體積分數(shù)）/10≤50

CO（體積分數(shù)）/10-9≤50

-9

H2（體積分數(shù)）/10≤100

-9

N2（體積分數(shù)）/10≤500

-9

O2（體積分數(shù)）/10≤50

顆粒物

總烴（以甲烷計）（體積分數(shù)）/10-9≤100

6

-9

H2O（體積分數(shù)）/10≤100

雜質總含量（體積分數(shù)）/10-9≤950

表8SEMIC3.46-1102技術指標

項目SEMIC3.46-1102

氬≥99.9992%

-6

CO+CO2（體積分數(shù)）/10≤0.5

-6

H2（體積分數(shù)）/10≤1

-6

N2（體積分數(shù)）/10≤5

-6

O2（體積分數(shù)）/10≤0.5

顆粒物

總烴（以甲烷計）（體積分數(shù)）/10-6≤0.5

-6

H2O（體積分數(shù)）/10≤0.5

雜質總含量（體積分數(shù)）/10-6≤8

表9SEMIC3.15-93技術指標

項目SEMIC3.15-93

氮≥99.9992%

-6

CO2（體積分數(shù)）/10≤1

CO（體積分數(shù)）/10-6≤2

-6

H2（體積分數(shù)）/10≤2

-6

O2（體積分數(shù)）/10≤1

顆粒物

總烴（以甲烷計）（體積分數(shù)）/10-6≤1

-6

H2O（體積分數(shù)）/10≤1

雜質總含量（體積分數(shù)）/10-6≤8

表10SEMIC3.20-92技術指標

項目SEMIC3.20-92

氦≥99.9995%

-6

CO+CO2（體積分數(shù)）/10≤1

-6

N2（體積分數(shù)）/10≤2

-6

O2（體積分數(shù)）/10≤0.5

總烴（以甲烷計）（體積分數(shù)）/10-6≤0.5

-6

H2O（體積分數(shù)）/10≤0.5

7

雜質總含量（體積分數(shù)）/10-6≤4.5

表11氫氣技術指標（2009版）

項目指標

-2

氫(H2)純度(體積分數(shù))/l0≥99.999999.999799.9995

-6

氮(N2)含量(體積分數(shù))/10＜0.52.02

-6

氧(O2)含量(體積分數(shù))/10＜0.20.20.5

一氧化碳(CO)含量(體積分數(shù))/10-6＜0.050.5

0.2

-6

二氧化碳(CO2)含量(體積分數(shù))/10＜0.050.5

總烴（以甲烷計）含量(體積分數(shù))/l0-6＜0.050.20.5

-6

水分(H2O)含量(體積分數(shù))/l0＜0.20.20.5

總雜質含量(體積分數(shù))/l0-6≤1.02.84.5

顆粒供需雙方商定供需雙方商定供需雙方商定

表12氧氣技術指標（2009版）

項目指標

-2

氧(O2)純度/含量(體積分數(shù))/l0≥99.999899.9899.5

-6

氫(H2)含量(體積分數(shù))/10＜0.111

氬（Ar）含量(體積分數(shù))/10-6＜1.0100—

-6

氮(N2)含量(體積分數(shù))/10＜0.530100

一氧化碳(CO)含量(體積分數(shù))/10-6＜0.11—

-6

二氧化碳(CO2)含量(體積分數(shù))/10＜0.11—

一氧化碳和二氧化碳含量(體積分數(shù))/10-6＜——5

總烴含量（以甲烷計）(體積分數(shù))/10-6＜0.1125

一氧化氮(NO)含量(體積分數(shù))/10-6＜—1—

-6

氧化亞氮(N2O)含量(體積分數(shù))/10＜——2

氪(Kr)含量(體積分數(shù))/10-6＜—10—

-6

水(H2O)含量(體積分數(shù))/10＜0.111

總雜質（包括稀有氣體）含量(體積分數(shù))/10-6≤2.01475000

供需雙方商定供需雙方商定供需雙方商

顆粒

定

表13氬氣技術指標（2009版）

項目指標

氬氣（Ar）純度，10-2(體積分數(shù))≥99.999999.9992

-6

氫（H2）含量，10(體積分數(shù))＜0.11

-6

氮(N2)含量，10(體積分數(shù))＜0.55

8

-6

氧(O2)含量，10(體積分數(shù))＜0.20.5

一氧化碳：0.1

-6

一氧化碳（CO）和二氧化碳(CO2)總含量，10(體積分數(shù))＜0.5

二氧化碳：0.1

總烴（以甲烷計）含量，10-6(體積分數(shù))＜0.10.5

-6

水分（H2O）含量，10(體積分數(shù))＜0.20.5

雜質總含量，10-6(體積分數(shù))≤18

顆粒供需雙方商定供需雙方商定

表14氮氣技術指標（2009版）

項目指標

-2

氮(N2)純度(體積分數(shù))/l0≥99.999999.9996

-6

氫(H2)含量(體積分數(shù))/10＜0.11.0

-6

氧(O2)含量(體積分數(shù))/10＜0.20.5

一氧化碳(CO)含量(體積分數(shù))/10-6＜0.10.5

-6

二氧化碳含量(CO2)(體積分數(shù))/10＜0.10.5

總烴含量（以甲烷計）(體積分數(shù))/10-6＜0.10.5

-6

水(H2O)含量(體積分數(shù))/10＜0.20.5

雜質總含量(體積分數(shù))/10-6≤14

顆粒供需雙方商定供需雙方商定

表15氦氣技術指標（2009版）

項目指標

氦氣（He）純度，10-2(體積分數(shù))≥99.999999.9995

一氧化碳：0.1

-6

一氧化碳（CO）和二氧化碳(CO2)總含量，10(體積分數(shù))＜1

二氧化碳：0.1

-6

氮(N2)含量，10(體積分數(shù))＜0.52

-6

氧(O2)含量，10(體積分數(shù))＜0.20.5

總烴（以甲烷計）含量，10-6(體積分數(shù))＜0.10.5

-6

水分（H2O）含量，10(體積分數(shù))＜0.20.5

雜質總含量，10-6(體積分數(shù))≤15

顆粒供需雙方商定供需雙方商定

表1612吋集成電路生產(chǎn)線大宗氣技術指標

名稱內容供應標準單位

使用壓力Pressure7.5±10%Kgf/cm2

Purity>99.999%-

GN2

H2O≤3ppm

O2≤3ppm

9

名稱內容供應標準單位

CO2≤1ppm

CO≤1ppm

CH4≤1ppm

H2≤1ppm

Partical(for0.1um)≦5pcs/cft

使用壓力Pressure7.5±10%Kgf/cm2

Purity>99.99999%-

O2≦1ppb

CO≦1ppb

CO2≦1ppb

PN2

NMHC≦1ppb

H2≦1ppb

H2O≦1ppb

CH4≦1ppb

Partical(for0.1um)≦1pcs/cft

使用壓力Pressure7.0±10%Kgf/cm2

Purity>99.99999%-

O2≦1ppb

CO≦1ppb

CO2≦1ppb

PH2

NMHC≦1ppb

H2O≦1ppb

CH4≦1ppb

N2≦1ppb

Partical(for0.1um)≦1pcs/cft

使用壓力Pressure7.0±10%Kgf/cm2

Purity>99.99999%-

CO≦1ppb

CO2≦1ppb

NMHC≦1ppb

PO2

N2<100ppb

H2≦1ppb

H2O≦1ppb

CH4≦1ppb

Partical(for0.1um)≦1pcs/cft

使用壓力Pressure7.0±10%Kgf/cm2

PArPurity>99.99999%-

O2≦1ppb

10

名稱內容供應標準單位

CO≦1ppb

CO2≦1ppb

NMHC≦1ppb

H2≦1ppb

H2O≦1ppb

CH4≦1ppb

N2≦1ppb

Partical(for0.1um)≦1pcs/cft

使用壓力Pressure7.0±10%Kgf/cm2

Purity>99.99999%-

O2≦1ppb

CO≦1ppb

CO2≦1ppb

PHeNMHC≦1ppb

H2≦1ppb

H2O≦1ppb

CH4≦1ppb

N2≦1ppb

Partical(for0.1um)≦1pcs/cft

表17氫氣技術要求（討論稿）

項目指標

-2

氫氣(H2)純度(摩爾分數(shù))/l0≥99.9999

-6

（氧+氬）（O2+Ar）含量(摩爾分數(shù))/10＜0.2

-6

氮(N2)含量(摩爾分數(shù))/10＜0.4

一氧化碳(CO)含量(摩爾分數(shù))/10-6＜0.05

-6

二氧化碳(CO2)含量(摩爾分數(shù))/10＜0.05

-6

甲烷（CH4）含量（摩爾分數(shù)）/l0＜0.2

總烴（以甲烷計）含量(摩爾分數(shù))/l0-6＜0.05

-6

水分(H2O)含量(摩爾分數(shù))/l0＜0.2

雜質總含量(摩爾分數(shù))/l0-6≤1.0

顆粒供需雙方商定