除了许多湿（液体）化学品工艺制程，半导体晶圆还要使用许多气体来加工。这些气体有从空气中分离出来的如氧气、氮气和氢气，还有特制的气体如砷烷和四氯化碳。
和化学品一样，气体也必须清洁地传输至工艺工作台与设备中。气体质量由以下四项指标来衡量：
1．纯度
2．水气含量
3．微粒
4．金属离子
所有工艺气体都要求极高的纯度，用于氧化、溅射、等离子刻蚀、化学气相沉积（CVD）、活性离子刻蚀、离子注入和扩散等工艺的气体也有特殊要求。所有涉及化学反应的工艺都需要能量。如果工艺气体被其它气体污染，则预期的反应就会产生显著改变，或者在晶圆表面的反应结果也产生改变。例如，一罐溅射工艺用氩气里如果有氯杂质，就会导致生成的溅射薄膜有影响器件的恶果。气体纯度由成份数表示，纯度一般从99.99%到百分之99.999999% ，取决于气体本身和该气体在工艺中的用途。纯度由小数点右边的九的位数表示，最高纯度级别可为“6个9纯”。20
保持气体从生产商到工艺工作台过程中不变的纯度是对晶圆制造厂的一个挑战。从生产源开始，气体要通过管道系统、带有气阀与流量表的气柜，然后接入设备。这整个系统中的任何一部分的泄漏都是灾难性的。外部气体（特别是氧气）进入工艺气体参加化学反应，就改变了反应气体的成分，也改变了期望的化学反应。气体的污染还可以由系统本身散气而产生。一个典型的系统设有不锈钢管道与阀门，还有聚脂材质的部件，如接头与密封件。对于超级洁净系统，不锈钢表面还须经过电子抛光，和（或）用真空双层保护表面内部的熔接点以减少散气。21 另一种技术就是在表面长一层离子氧化膜，以进一步减少散气。这种技术一般称为氧气钝化（OP）。要避免使用聚脂物质。气体柜的设计减少了可堆积污染的死角。另外洁净焊接工艺的使用也非常重要，杜绝了焊接气体被吸入气体管道。
水汽的控制也是非常重要的。水蒸汽是一种气体，和其它污染气体一样，也会参与不需要的反应。在晶圆制造厂中加工晶圆时带有水汽特别是个问题。当有氧气或水分存在时，硅很容易氧化。所以控制不需要的水汽对阻止硅表面的氧化是非常重要的。水汽的上限一般是3到5ppm。
在气体中有微粒或金属离子会产生与化学溶剂的污染相同的影响，气体最终会过滤至0.2微米级，而金属离子也要被控制在百万分之一以下。
由空气中分离的气体以液态形式存贮于厂区里，在这种状态下，气体温度很低，而且这种状态可冷冻许多杂质并贮存于罐底部。特殊气体是以高压瓶的形式采购来的。因为特殊气体大多是有毒或易燃的，所以一般贮存在厂区外的特制的气柜中。
石英。 晶圆有大量的工艺时间是在石英器中度过的，例如，晶圆固定器、反应炉石英管、传送器。石英件也是一中非常大的污染源，通常由散气与微粒的方式产生。即使是高纯度石英也含有许多重金属离子，这些离子可以从石英中散出进入扩散与氧化工艺反应的气流中，特别是在高温反应中。这些微粒来自晶圆与晶圆舟的擦伤和晶圆舟与反应炉石英的摩擦。（解决这个问题的方法将在第十一章中讨论）半导体业使用的石英一般是电子和焰熔工艺制造的。22 设备。 污染控制的成功与否与确认污染源是息息相关的。许多分析（图5.22）显示机械设备是最大的微粒污染源。到二十世纪九十年代为止，设备引发的微粒升至所有污染源的75%至90%，23但这并不意味机械设备变得越来越脏。由于对空气、化学品与生产人员污染的控制越来越先进，使得设备变为污染控制的焦点。缺陷产生率是设备生产规格的一部分。一般来讲，每片晶圆每次通过设备后增加的颗粒个数（ppp）是有详细说明的，并使用每片晶圆每次通过的颗粒增加数（PWP）这一术语。
图5.22微粒污染源.。这项1985年的研究显示设备产生的污染为最大敌人，见“SEMI”分析, 作者Dr. C. Rinn Cleavelin, Texas
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Wafer Fab Particulate Sources芯片加工厂微粒源
Equipment设备
Process工艺
People人员
Wafer Handling芯片操作
Static Charge静电
Chemical Purity化学品纯度
微粒产生率的降低要从设计方法与材料的选择入手，其他因素包括颗粒进入晶圆与沉积反应的机械装置的传播方法，例如静电。大多数设备是在与客户的晶圆制造厂相同洁净度的洁净室制造的。一组不同的工艺设备共享同一个洁净局部装卸空间可以降低使用多个装卸站所产生的污染。多反应室的设备将在第15章讨论。有一种趋势是在工艺反应室配备现场的微粒监视器，但对于这种级别的自动化和检测，困难是反应室内水平和晶圆表面水平相关性，探测器在大多数工艺反应室的恶劣和腐蚀环境中的使用寿命。
