Erittäin korkea puhtaus (UHP) kaasut ovat puolijohdeteollisuuden elinehto. Kun ennennäkemätön kysyntä ja häiriöt globaaleille toimitusketjuille nostavat erittäin korkean painekasen hintaa, uusi puolijohdesuunnittelu ja valmistuskäytännöt lisäävät tarvittavaa pilaantumisen hallinnan tasoa. Puolijohdevalmistajille, jotka pystyvät varmistamaan UHP -kaasun puhtaus on tärkeämpää kuin koskaan.

Erittäin korkea puhtaus (UHP) kaasut ovat ehdottoman kriittisiä nykyaikaisessa puolijohdevalmistuksessa

Yksi UHP -kaasun tärkeimmistä sovelluksista on inertointi: UHP -kaasua käytetään suojaavan ilmakehän tarjoamiseen puolijohdekomponenttien ympärillä, suojaamalla niitä siten kosteuden, hapen ja muiden epäpuhtauksien haitallisilta vaikutuksilta ilmakehässä. Inertifiointi on kuitenkin vain yksi monista erilaisista toiminnoista, joita kaasut toimivat puolijohdeteollisuudessa. Ensisijaisista plasmakaasuista reaktiivisiin kaasuihin, joita käytetään syövytyksessä ja hehkutuksessa, erittäin korkeat painekaasut käytetään moniin eri tarkoituksiin ja ne ovat välttämättömiä koko puolijohteen toimitusketjussa.

Jotkut puolijohdeteollisuuden "ydin" -kaasuista ovattyppi(käytetään yleisenä puhdistuksena ja inertinä kaasuna),argoni(käytetään primaarisena plasmakaasuna syövytys- ja laskeutumisreaktioissa),helium(käytetään inertinä kaasuna, jolla on erityiset lämmönsiirtoominaisuudet) javety(Soi useita rooleja hehkuttamisessa, laskeutumisessa, epitaksissa ja plasman puhdistuksessa).

Koska puolijohdeteknologia on kehittynyt ja muuttunut, samoin kuin valmistusprosessissa käytetyt kaasut. Nykyään puolijohteiden tuotantolaitokset käyttävät laajaa valikoimaa kaasuja jalokaasuista, kutenkryptonjaneonReaktiivisiin lajeihin, kuten typpimien trifluoridi (NF 3) ja volframi heksafluoridi (WF 6).

Kasvava puhtauskysyntä

Ensimmäisen kaupallisen mikrosirun keksimisen jälkeen maailma on nähnyt hämmästyttävän lähes eksponentiaalisen lisääntyneen puolijohdelaitteiden suorituskyvyssä. Viimeisen viiden vuoden aikana yksi varmimmista tavoista saavuttaa tällainen suorituskyvyn parantaminen on tapahtunut ”koon skaalaamisen” kautta: olemassa olevien siruarkkitehtuurien keskeisten mittojen vähentäminen enemmän transistoreita tiettyyn tilaan. Tämän lisäksi uusien siruarkkitehtuurien kehittäminen ja huippuluokan materiaalien käyttö ovat tuottaneet hyppyjä laitteen suorituskyvyssä.

Nykyään huipputeknisten puolijohteiden kriittiset mitat ovat nyt niin pieniä, että koon skaalaus ei ole enää toteuttamiskelpoinen tapa parantaa laitteen suorituskykyä. Sen sijaan puolijohdetutkijat etsivät ratkaisuja uusien materiaalien ja 3D -siruarkkitehtuurien muodossa.

Vuosikymmenet väsymätöntä uudelleensuunnittelua tarkoittaa nykypäivän puolijohdelaitteita paljon voimakkaampia kuin vanhojen mikrosirut - mutta ne ovat myös hauraita. 300 mm: n kiekkojen valmistustekniikan tulo on lisännyt puolijohteiden valmistukseen tarvittavaa epäpuhtauksien hallintaa. Jopa pienin saastuminen valmistusprosessissa (etenkin harvinaiset tai inertit kaasut) voi johtaa katastrofaaliseen laitteiden vikaantumiseen - joten kaasun puhtaus on nyt tärkeämpää kuin koskaan.

Tyypilliselle puolijohdevalmistuslaitokselle erittäin voimakas kaasu on jo suurin materiaalikustannus itse piin jälkeen. Näiden kustannusten odotetaan kasvavan vain, kun puolijohteiden kysyntä nousee uusiin korkeuksiin. Euroopan tapahtumat ovat aiheuttaneet ylimääräisiä häiriöitä kireällä erittäin korkealla paineen maakaasumarkkinoilla. Ukraina on yksi maailman suurimmista korkean puhtauden viejistäneonmerkit; Venäjän hyökkäys tarkoittaa, että harvinaisen kaasun tarvikkeet ovat rajoitettuja. Tämä puolestaan ​​johti muiden jalojen kaasujen pula ja korkeampiin hintoihinkryptonjaksenoni.