Газы сверхвысокой чистоты (СВЧ) являются жизненно важным ресурсом для полупроводниковой промышленности. В условиях беспрецедентного спроса и сбоев в глобальных цепочках поставок, приводящих к росту цен на газы сверхвысокой чистоты, новые методы проектирования и производства полупроводников повышают требования к контролю загрязнения. Для производителей полупроводников обеспечение чистоты газов СВЧ становится важнее, чем когда-либо.

Газы сверхвысокой чистоты (СВЧ) имеют решающее значение в современном производстве полупроводников.

Одно из основных применений газов сверхвысокого давления — инертизация: газы сверхвысокого давления используются для создания защитной атмосферы вокруг полупроводниковых компонентов, тем самым защищая их от вредного воздействия влаги, кислорода и других загрязняющих веществ в атмосфере. Однако инертизация — лишь одна из многих функций, которые газы выполняют в полупроводниковой промышленности. От первичных плазменных газов до реактивных газов, используемых при травлении и отжиге, газы сверхвысокого давления применяются для множества различных целей и играют важную роль на протяжении всей цепочки поставок полупроводников.

К числу «основных» газов в полупроводниковой промышленности относятся, например,азот(используется в качестве общего чистящего и инертного газа),аргон(используется в качестве основного плазменного газа в реакциях травления и осаждения),гелий(используется в качестве инертного газа со специальными теплопередающими свойствами) иводород(играет множество ролей в процессах отжига, осаждения, эпитаксии и плазменной очистки).

По мере развития и изменения полупроводниковых технологий менялись и газы, используемые в процессе производства. Сегодня на предприятиях по производству полупроводников используются газы самого разного типа, от благородных газов, таких как...криптонинеонк реакционноспособным частицам, таким как трифторид азота (NF₃) и гексафторид вольфрама (WF₆).

Растущий спрос на чистоту

С момента изобретения первого коммерческого микрочипа мир стал свидетелем поразительного, почти экспоненциального роста производительности полупроводниковых устройств. За последние пять лет одним из самых надежных способов достижения такого улучшения производительности стало «масштабирование размеров»: уменьшение ключевых размеров существующих архитектур чипов для размещения большего количества транзисторов в заданном пространстве. Кроме того, разработка новых архитектур чипов и использование передовых материалов привели к значительному повышению производительности устройств.

Сегодня критически важные размеры современных полупроводников настолько малы, что масштабирование размеров больше не является жизнеспособным способом повышения производительности устройств. Вместо этого исследователи в области полупроводников ищут решения в виде новых материалов и 3D-архитектур чипов.

Десятилетия неустанной работы над усовершенствованием привели к тому, что современные полупроводниковые устройства намного мощнее старых микрочипов, но они также и более хрупкие. Появление технологии производства 300-мм пластин повысило уровень контроля за примесями, необходимый в полупроводниковом производстве. Даже малейшее загрязнение в процессе производства (особенно редкими или инертными газами) может привести к катастрофическому отказу оборудования, поэтому чистота газа сейчас важна как никогда.

Для типичного завода по производству полупроводников сверхчистый газ уже сейчас является самой большой статьей материальных затрат после самого кремния. Ожидается, что эти затраты будут только расти по мере того, как спрос на полупроводники достигнет новых высот. События в Европе вызвали дополнительные сбои на напряженном рынке сверхчистого природного газа. Украина является одним из крупнейших в мире экспортеров высокочистого газа.неонПризнаки; вторжение России означает, что запасы редкого газа ограничены. Это, в свою очередь, привело к дефициту и повышению цен на другие благородные газы, такие каккриптониксенон.