Гази надвисокої чистоти (UHP) є джерелом життя напівпровідникової промисловості. Оскільки безпрецедентний попит і збої в глобальних ланцюгах постачання підвищують ціни на газ надвисокого тиску, нові методи розробки та виробництва напівпровідників підвищують необхідний рівень контролю забруднення. Для виробників напівпровідників можливість забезпечити чистоту UHP газу є більш важливою, ніж будь-коли.

Гази надвисокої чистоти (UHP) є абсолютно критичними у сучасному виробництві напівпровідників

Одним із основних застосувань газу UHP є інертізація: газ UHP використовується для створення захисної атмосфери навколо напівпровідникових компонентів, таким чином захищаючи їх від шкідливого впливу вологи, кисню та інших забруднень в атмосфері. Однак інертізація є лише однією з багатьох різних функцій, які гази виконують у напівпровідниковій промисловості. Від первинних плазмових газів до реактивних газів, які використовуються для травлення та відпалу, гази надвисокого тиску використовуються для багатьох різних цілей і є важливими в усьому ланцюгу постачання напівпровідників.

Деякі з «основних» газів у напівпровідниковій промисловості включаютьазот(використовується як засіб загального очищення та інертний газ),аргон(використовується як основний плазмовий газ у реакціях травлення та осадження),гелій(використовується як інертний газ зі спеціальними теплообмінними властивостями) іводень(грає багато ролей у відпалі, осадженні, епітаксії та плазмовому очищенні).

Оскільки напівпровідникова технологія розвивалася та змінювалася, змінювалися й гази, які використовуються у виробничому процесі. Сьогодні заводи з виробництва напівпровідників використовують широкий спектр газів, починаючи від благородних газів, таких яккриптонінеондо реактивних речовин, таких як трифторид азоту (NF 3 ) і гексафторид вольфраму (WF 6 ).

Зростаючий попит на чистоту

З моменту винаходу першого комерційного мікрочіпа світ став свідком дивовижного майже експоненціального зростання продуктивності напівпровідникових пристроїв. Протягом останніх п’яти років одним із найнадійніших способів досягти такого роду підвищення продуктивності було «масштабування розміру»: зменшення ключових розмірів існуючих архітектур чіпів, щоб втиснути більше транзисторів у заданий простір. Крім того, розробка нових архітектур чіпів і використання найсучасніших матеріалів призвели до стрибків у продуктивності пристроїв.

Сьогодні критичні розміри передових напівпровідників настільки малі, що масштабування розміру більше не є життєздатним способом покращення продуктивності пристрою. Натомість дослідники напівпровідників шукають рішення у вигляді нових матеріалів і 3D-архітектур чіпів.

Десятиліття невтомного перепроектування означають, що сучасні напівпровідникові пристрої набагато потужніші за старі мікрочіпи, але вони також крихкіші. Поява технології виготовлення пластин діаметром 300 мм підвищила рівень контролю домішок, необхідний для виробництва напівпровідників. Навіть найменше забруднення під час виробничого процесу (особливо рідкісними або інертними газами) може призвести до катастрофічної поломки обладнання, тому чистота газу зараз важливіша, ніж будь-коли.

Для типового заводу з виготовлення напівпровідників газ надвисокої чистоти вже є найбільшою матеріальною витратою після самого кремнію. Очікується, що ці витрати тільки зростуть, оскільки попит на напівпровідники злетить до нових висот. Події в Європі спричинили додаткові порушення на напруженому ринку природного газу надвисокого тиску. Україна є одним із найбільших у світі експортерів високочистої продукціїнеонзнаки; Вторгнення Росії означає, що поставки рідкого газу обмежені. Це, у свою чергу, призвело до дефіциту та підвищення цін на інші благородні гази, такі яккриптоніксенон.