Gazele de ultra-puritate (UHP) sunt esențiale pentru industria semiconductorilor. Pe măsură ce cererea fără precedent și perturbările lanțurilor globale de aprovizionare împing în sus prețul gazelor de ultra-înaltă presiune, noile practici de proiectare și fabricare a semiconductorilor cresc nivelul de control al poluării necesar. Pentru producătorii de semiconductori, capacitatea de a asigura puritatea gazului UHP este mai importantă ca niciodată.

Gazele de ultra-puritate (UHP) sunt absolut esențiale în fabricarea modernă a semiconductorilor

Una dintre principalele aplicații ale gazului UHP este inertizarea: gazul UHP este utilizat pentru a asigura o atmosferă protectoare în jurul componentelor semiconductoare, protejându-le astfel de efectele nocive ale umidității, oxigenului și altor contaminanți din atmosferă. Cu toate acestea, inertizarea este doar una dintre numeroasele funcții pe care le îndeplinesc gazele în industria semiconductorilor. De la gazele plasmatice primare la gazele reactive utilizate în gravare și recoacere, gazele de presiune ultra-înaltă sunt utilizate în multe scopuri diferite și sunt esențiale pe tot parcursul lanțului de aprovizionare cu semiconductori.

Unele dintre gazele „de bază” din industria semiconductorilor includazot(folosit ca agent de curățare general și gaz inert),argon(utilizat ca gaz plasmatic principal în reacțiile de gravare și depunere),heliu(utilizat ca gaz inert cu proprietăți speciale de transfer termic) șihidrogen(joacă roluri multiple în recoacere, depunere, epitaxie și curățare cu plasmă).

Pe măsură ce tehnologia semiconductorilor a evoluat și s-a schimbat, la fel s-au întâmplat și cu gazele utilizate în procesul de fabricație. Astăzi, fabricile de fabricație a semiconductorilor utilizează o gamă largă de gaze, de la gaze nobile, cum ar fikriptonşineonla specii reactive precum trifluorura de azot (NF3) și hexafluorura de tungsten (WF6).

Cererea tot mai mare de puritate

De la inventarea primului microcip comercial, lumea a fost martora unei creșteri aproape exponențiale uimitoare a performanței dispozitivelor semiconductoare. În ultimii cinci ani, una dintre cele mai sigure modalități de a realiza acest tip de îmbunătățire a performanței a fost prin „scalarea dimensiunii”: reducerea dimensiunilor cheie ale arhitecturilor de cipuri existente pentru a înghesui mai mulți tranzistori într-un spațiu dat. În plus, dezvoltarea de noi arhitecturi de cipuri și utilizarea materialelor de ultimă generație au produs salturi în performanța dispozitivelor.

Astăzi, dimensiunile critice ale semiconductorilor de ultimă generație sunt atât de mici încât scalarea dimensiunilor nu mai este o modalitate viabilă de a îmbunătăți performanța dispozitivelor. În schimb, cercetătorii în semiconductori caută soluții sub forma unor materiale noi și a unor arhitecturi de cipuri 3D.

Deceniile de reproiectare neobosită înseamnă că dispozitivele semiconductoare de astăzi sunt mult mai puternice decât microcipurile din trecut - dar sunt și mai fragile. Apariția tehnologiei de fabricare a plachetelor de 300 mm a crescut nivelul de control al impurităților necesar pentru fabricarea semiconductorilor. Chiar și cea mai mică contaminare într-un proces de fabricație (în special gazele rare sau inerte) poate duce la defecțiuni catastrofale ale echipamentelor - așa că puritatea gazului este acum mai importantă ca niciodată.

Pentru o fabrică tipică de fabricare a semiconductorilor, gazul de înaltă puritate reprezintă deja cea mai mare cheltuială materială după siliciu. Se așteaptă ca aceste costuri să crească pe măsură ce cererea de semiconductori atinge noi culmi. Evenimentele din Europa au cauzat perturbări suplimentare pieței tensionate a gazelor naturale de înaltă presiune. Ucraina este unul dintre cei mai mari exportatori de gaze de înaltă puritate din lume.neonsemne; invazia Rusiei înseamnă că aprovizionarea cu gazul rar este limitată. Acest lucru a dus la penurie și la creșterea prețurilor altor gaze nobile, cum ar fikriptonşixenon.