Ultrahøj renhed (UHP) gasser er livsnerven i halvlederindustrien. Efterhånden som en hidtil uset efterspørgsel og forstyrrelser i de globale forsyningskæder skubber prisen på ultrahøjt trykgas, øger nyt halvlederdesign og fremstillingspraksis det nødvendige niveau for forureningskontrol. For producenter af halvleder er det vigtigere at være i stand til at sikre, at UHP -gas renhed er vigtigere end nogensinde.

Ultra High Purity (UHP) gasser er absolut kritiske i moderne halvlederfremstilling

En af de vigtigste anvendelser af UHP -gas er inertisering: UHP -gas bruges til at tilvejebringe en beskyttende atmosfære omkring halvlederkomponenter og derved beskytte dem mod de skadelige virkninger af fugt, ilt og andre forurenende stoffer i atmosfæren. Imidlertid er inertisering kun en af ​​mange forskellige funktioner, som gasser udfører i halvlederindustrien. Fra primære plasmabasser til reaktive gasser, der bruges til ætsning og annealing, bruges ultrahøjt trykgasser til mange forskellige formål og er vigtige i hele halvlederforsyningskæden.

Nogle af de "kerne" -gasser i halvlederindustrien inkluderernitrogen(brugt som en generel rengøring og inert gas),Argon(brugt som den primære plasmasgas i ætsning og deponeringsreaktioner),helium(brugt som inert gas med specielle varmeoverførselsegenskaber) ogbrint(spiller flere roller i udglødning, afsætning, epitaksy og plasmakrensning).

Efterhånden som halvlederteknologi har udviklet sig og ændret sig, så har de gasser brugt i fremstillingsprocessen. I dag bruger halvlederproduktionsanlæg en lang række gasser fra ædelgasser såsomKryptonogNeontil reaktive arter, såsom nitrogentrifluorid (NF 3) og wolframhexafluorid (WF 6).

Voksende efterspørgsel efter renhed

Siden opfindelsen af ​​den første kommercielle mikrochip har verden været vidne til en forbløffende næsten eksponentiel stigning i ydelsen af ​​halvlederenheder. I løbet af de sidste fem år har en af ​​de sikreste måder at opnå denne form for præstationsforbedring været gennem "størrelsesskalering": reduktion af nøgledimensioner af eksisterende chiparkitekturer for at presse flere transistorer ind i et givet rum. Derudover har udviklingen af ​​nye chiparkitekturer og brugen af ​​banebrydende materialer produceret spring i enhedsydelse.

I dag er de kritiske dimensioner af avancerede halvledere nu så små, at størrelsesskalering ikke længere er en levedygtig måde at forbedre enhedens ydeevne på. I stedet leder halvlederforskere efter løsninger i form af nye materialer og 3D -chiparkitekturer.

Tiår med utrættelige redesign middelværdien af ​​dagens halvlederenheder er langt mere kraftfulde end mikrochips fra gamle - men de er også mere skrøbelige. Fremkomsten af ​​300 mm Wafer Fabrication Technology har øget niveauet for urenhedskontrol, der kræves til fremstilling af halvleder. Selv den mindste forurening i en fremstillingsproces (især sjældne eller inerte gasser) kan føre til katastrofalt udstyrssvigt - så gasrenhed er nu vigtigere end nogensinde.

For et typisk fabrikationsanlæg til halvleder er ultrahøj-rimelig gas allerede den største materielle udgift efter selve silicium. Disse omkostninger forventes kun at stige, da efterspørgslen efter halvledere skifter til nye højder. Begivenheder i Europa har forårsaget yderligere forstyrrelse af det anspændte ultrahøjt pres naturgasmarked. Ukraine er en af ​​verdens største eksportører af høj renhedNeontegn; Ruslands invasion betyder, at forsyninger med den sjældne gas begrænses. Dette førte igen til mangel og højere priser på andre ædelgasser såsomKryptonogXenon.