Gazele de puritate ultra-înaltă (UHP) sunt elementul de viață al industriei semiconductorilor. Deoarece cererea și întreruperile fără precedent ale lanțurilor de aprovizionare globale împing prețul gazelor cu presiune ultra-înaltă, noile practici de proiectare și fabricație a semiconductorilor cresc nivelul de control al poluării necesare. Pentru producătorii de semiconductori, posibilitatea de a asigura puritatea gazelor UHP este mai importantă ca niciodată.

Gazele ultra de înaltă puritate (UHP) sunt absolut critice în fabricarea modernă a semiconductorilor

Una dintre principalele aplicații ale gazelor UHP este inertizarea: gazul UHP este utilizat pentru a oferi o atmosferă de protecție 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 diferite pe care gazele le îndeplinesc în industria semiconductorilor. De la gazele plasmatice primare până la gazele reactive utilizate în gravură și recoacere, gazele cu presiune ultra-înaltă sunt utilizate în mai multe scopuri diferite și sunt esențiale în întregul lanț de aprovizionare cu semiconductor.

Unele dintre gazele „de bază” din industria semiconductorilor includazot(utilizat ca curățare generală și gaz inert),Argon(utilizat ca gaz plasmatic primar în reacții de gravură și depunere),heliu(utilizat ca gaz inert cu proprietăți speciale de transfer de căldură) șihidrogen(joacă mai multe roluri în recoacere, depunere, epitaxie și curățare cu plasmă).

Pe măsură ce tehnologia semiconductorului a evoluat și s -a schimbat, la fel și gazele utilizate în procesul de fabricație. Astăzi, fabricile de producție semiconductoare folosesc o gamă largă de gaze, de la gaze nobile, cum ar fiKryptonşineonla specii reactive, cum ar fi trifluorura de azot (NF 3) și hexafluorura de tungsten (WF 6).

Cerere din ce în ce mai mare de puritate

De la inventarea primului microchip comercial, lumea a fost martora unei creșteri uimitoare aproape exponențiale a performanței dispozitivelor cu semiconductor. În ultimii cinci ani, una dintre cele mai sigure modalități de a obține acest tip de îmbunătățire a performanței a fost prin „scalarea mărimii”: reducerea dimensiunilor cheie ale arhitecturilor de cipuri existente pentru a stoarce mai multe tranzistoare într -un spațiu dat. În plus, dezvoltarea de noi arhitecturi de cip și utilizarea materialelor de ultimă oră au produs salturi în performanța dispozitivului.

Astăzi, dimensiunile critice ale semiconductorilor de ultimă oră sunt acum atât de mici încât scalarea de mărime nu mai este o modalitate viabilă de a îmbunătăți performanța dispozitivului. În schimb, cercetătorii cu semiconductori caută soluții sub formă de materiale noi și arhitecturi 3D Chip.

Decenii de reproiectare neobosită înseamnă că dispozitivele semiconductoare de astăzi sunt mult mai puternice decât microcipurile vechi - dar sunt și mai fragile. Apariția tehnologiei de fabricație a waferului de 300 mm a crescut nivelul de control al impurității necesare pentru fabricarea semiconductorilor. Chiar și cea mai mică contaminare într -un proces de fabricație (în special gazele rare sau inerte) poate duce la o defecțiune a echipamentelor catastrofale - deci puritatea gazelor este acum mai importantă ca niciodată.

Pentru o fabrică tipică de fabricare a semiconductorului, gazul de puritate ultra-înaltă este deja cea mai mare cheltuială a materialului după siliciu în sine. Se preconizează că aceste costuri vor crește doar pe măsură ce cererea pentru semiconductori se ridică la noi înălțimi. Evenimentele din Europa au provocat perturbări suplimentare pe piața tensionată de gaze naturale cu presiune ultra-înaltă. Ucraina este unul dintre cei mai mari exportatori din lume de înaltă puritateneonsemne; Invazia Rusiei înseamnă că sunt restricționate livrări ale gazelor rare. La rândul său, acest lucru a dus la deficiențe și prețuri mai mari ale altor gaze nobile, cum ar fiKryptonşiXenon.