Ultra-høy renhet (UHP) gasser er livsnerven i halvlederindustrien. Ettersom enestående etterspørsel og forstyrrelser i globale forsyningskjeder skyver opp prisen på ultrahøyt trykkgass, øker ny halvlederdesign og produksjonspraksis nivået på forurensningskontrollen som trengs. For halvlederprodusenter er det viktigere enn noen gang å kunne sikre at renheten til UHP -gass er viktigere enn noen gang.

Ultra High Purity (UHP) gasser er helt kritiske i moderne halvlederproduksjon

En av de viktigste anvendelsene av UHP -gass er inertisering: UHP -gass brukes til å gi en beskyttende atmosfære rundt halvlederkomponenter, og dermed beskytte dem mot skadelige effekter av fuktighet, oksygen og andre forurensninger i atmosfæren. Imidlertid er inertisering bare en av mange forskjellige funksjoner som gasser utfører i halvlederindustrien. Fra primære plasmagasser til reaktive gasser som brukes i etsing og glødet, brukes ultrahøyt trykkgasser til mange forskjellige formål og er essensielle i hele halvlederforsyningskjeden.

Noen av de "kjerne" -gassene i halvlederindustrien inkluderernitrogen(brukt som generell rengjøring og inert gass),Argon(brukt som den primære plasmagassen i etsing og avsetningsreaksjoner),helium(brukt som en inert gass med spesielle varmeoverføringsegenskaper) oghydrogen(Spiller flere roller i annealing, avsetning, epitaksi og plasmastrengning).

Etter hvert som halvlederteknologien har utviklet seg og endret seg, så har gassene brukt i produksjonsprosessen. I dag bruker halvlederproduksjonsanlegg et bredt spekter av gasser, fra edle gasser som somKryptonogneontil reaktive arter som nitrogen trifluorid (NF 3) og wolfram heksafluorid (WF 6).

Økende etterspørsel etter renhet

Siden oppfinnelsen av den første kommersielle mikrobrikken, har verden vært vitne til en forbløffende økning nær eksponentiell økning i ytelsen til halvlederenheter. I løpet av de siste fem årene har en av de sikreste måtene å oppnå denne typen ytelsesforbedringer vært gjennom "størrelsesskalering": å redusere nøkkeldimensjoner av eksisterende chip -arkitekturer for å presse flere transistorer til et gitt rom. I tillegg til dette har utviklingen av nye chip-arkitekturer og bruk av nyskapende materialer produsert sprang i enhetens ytelse.

I dag er de kritiske dimensjonene til banebrytende halvledere nå så små at størrelsesskalering ikke lenger er en levedyktig måte å forbedre enhetens ytelse på. I stedet leter forskere for halvleder etter løsninger i form av nye materialer og 3D -brikkearkitekturer.

Tiår med utrettelig redesign betyr at dagens halvlederenheter er langt kraftigere enn mikrobrikkene til gamle - men de er også mer skjøre. Fremkomsten av 300 mm wafer fabrikasjonsteknologi har økt nivået av urenhetskontroll som kreves for halvlederproduksjon. Selv den minste forurensning i en produksjonsprosess (spesielt sjeldne eller inerte gasser) kan føre til katastrofal utstyrssvikt - så gassrenhet er nå viktigere enn noen gang.

For et typisk halvlederproduksjonsanlegg er ultrahøyt renhetsgass allerede den største materialutgiften etter selve silisium. Disse kostnadene forventes bare å øke etter hvert som etterspørselen etter halvledere øker til nye høyder. Hendelser i Europa har forårsaket ytterligere forstyrrelser i det anspente naturgassmarkedet for ultrahøyt trykk. Ukraina er en av verdens største eksportører av høy renhetneontegn; Russlands invasjon betyr at forsyninger av den sjeldne gassen blir begrenset. Dette førte igjen til mangel og høyere priser på andre edle gasser somKryptonogXenon.