Газы сверхвысокой чистоты (UHP) – это основа полупроводниковой промышленности. В условиях беспрецедентного спроса и перебоев в глобальных цепочках поставок, приводящих к росту цен на газ сверхвысокого давления, новые методы проектирования и производства полупроводников требуют более строгого контроля загрязнения. Для производителей полупроводников обеспечение чистоты газа сверхвысокой чистоты важно как никогда.

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

Одним из основных применений сверхвысокопроизводительного газа является инертизация: сверхвысокопроизводительный газ используется для создания защитной атмосферы вокруг полупроводниковых компонентов, защищая их от вредного воздействия влаги, кислорода и других загрязняющих веществ. Однако инертизация — лишь одна из многочисленных функций, выполняемых газами в полупроводниковой промышленности. От первичных плазменных газов до реактивных газов, используемых при травлении и отжиге, сверхвысокопроизводительные газы используются для самых разных целей и играют важнейшую роль на всех этапах цепочки поставок полупроводников.

Некоторые из «основных» газов в полупроводниковой промышленности включают:азот(используется в качестве общего очищающего и инертного газа),аргон(используется в качестве основного плазменного газа в реакциях травления и осаждения),гелий(используется как инертный газ с особыми теплопередающими свойствами) иводород(играет множество ролей в отжиге, осаждении, эпитаксии и плазменной очистке).

По мере развития и изменения полупроводниковой технологии менялись и газы, используемые в процессе производства. Сегодня на заводах по производству полупроводников используется широкий спектр газов, от инертных газов, таких каккриптонинеонк реактивным видам, таким как трифторид азота (NF 3 ) и гексафторид вольфрама (WF 6 ).

Растущий спрос на чистоту

С момента изобретения первой коммерческой микросхемы мир стал свидетелем поразительного, почти экспоненциального, роста производительности полупроводниковых приборов. За последние пять лет одним из самых надежных способов достижения такого повышения производительности стало «масштабирование»: уменьшение ключевых размеров существующих архитектур микросхем с целью размещения большего количества транзисторов в отведенном пространстве. Кроме того, разработка новых архитектур микросхем и использование передовых материалов привели к скачку производительности устройств.

Сегодня критические размеры современных полупроводников настолько малы, что масштабирование размеров больше не является эффективным способом повышения производительности устройств. Вместо этого исследователи полупроводников ищут решения в виде новых материалов и 3D-архитектуры микросхем.

Десятилетия неустанных усовершенствований привели к тому, что современные полупроводниковые приборы стали гораздо мощнее микросхем прошлого, но при этом стали более хрупкими. Появление технологии производства 300-миллиметровых пластин повысило требования к контролю примесей в производстве полупроводников. Даже малейшее загрязнение в процессе производства (особенно инертными или редкими газами) может привести к катастрофическому отказу оборудования, поэтому чистота газа сейчас важна как никогда.

Для типичного завода по производству полупроводников сверхчистый газ уже является крупнейшим материальным расходом после самого кремния. Ожидается, что эти расходы будут только расти по мере роста спроса на полупроводники. События в Европе вызвали дополнительные потрясения на и без того напряжённом рынке природного газа сверхвысокого давления. Украина является одним из крупнейших в мире экспортёров высокочистого газа.неонПризнаки: вторжение России привело к ограничению поставок инертного газа. Это, в свою очередь, привело к дефициту и росту цен на другие инертные газы, такие каккриптониксенон.