Газы сверхвысокой чистоты (UHP) являются основой полупроводниковой промышленности.Поскольку беспрецедентный спрос и сбои в глобальных цепочках поставок приводят к росту цен на газ сверхвысокого давления, новые методы проектирования и производства полупроводников повышают уровень необходимого контроля загрязнения.Для производителей полупроводников возможность обеспечить чистоту сверхвысококачественного газа важна как никогда.

Газы сверхвысокой чистоты (UHP) абсолютно необходимы в современном производстве полупроводников

Одним из основных применений сверхвысококачественного газа является инертизация: сверхвысокий газ используется для создания защитной атмосферы вокруг полупроводниковых компонентов, тем самым защищая их от вредного воздействия влаги, кислорода и других загрязняющих веществ в атмосфере.Однако инертизация — это лишь одна из многих различных функций, которые газы выполняют в полупроводниковой промышленности.От первичных плазменных газов до реактивных газов, используемых при травлении и отжиге, газы сверхвысокого давления используются для самых разных целей и необходимы во всей цепочке поставок полупроводников.

Некоторые из «основных» газов в полупроводниковой промышленности включаютазот(используется в качестве генеральной очистки и инертного газа),аргон(используется в качестве основного плазмообразующего газа в реакциях травления и осаждения),гелий(используется как инертный газ с особыми теплопередающими свойствами) иводород(играет несколько ролей в отжиге, осаждении, эпитаксии и плазменной очистке).

По мере развития и изменения полупроводниковой технологии менялись и газы, используемые в производственном процессе.Сегодня заводы по производству полупроводников используют широкий спектр газов, от благородных газов, таких каккриптонинеонк химически активным частицам, таким как трифторид азота (NF 3 ) и гексафторид вольфрама (WF 6 ).

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 добиться такого повышения производительности было «масштабирование размера»: уменьшение ключевых размеров существующих архитектур микросхем для того, чтобы втиснуть больше транзисторов в заданное пространство.В дополнение к этому, разработка новых архитектур микросхем и использование передовых материалов привели к скачку производительности устройств.

Сегодня критические размеры передовых полупроводников настолько малы, что масштабирование размеров больше не является жизнеспособным способом повышения производительности устройства.Вместо этого исследователи полупроводников ищут решения в виде новых материалов и архитектуры трехмерных чипов.

Десятилетия неустанной модернизации означают, что сегодняшние полупроводниковые устройства намного мощнее, чем старые микрочипы, но они также и более хрупкие.Появление технологии изготовления 300-мм пластин повысило уровень контроля примесей, необходимый для производства полупроводников.Даже малейшее загрязнение в производственном процессе (особенно редкими или инертными газами) может привести к катастрофическому отказу оборудования, поэтому чистота газа сейчас важнее, чем когда-либо.

Для типичного завода по производству полупроводников сверхвысокочистый газ уже является самой большой статьей расходов после кремния.Ожидается, что эти затраты будут только увеличиваться, поскольку спрос на полупроводники взлетает до новых высот.События в Европе вызвали дополнительные потрясения на напряженном рынке природного газа сверхвысокого давления.Украина является одним из крупнейших в мире экспортеров высокочистогонеонзнаки;Вторжение России означает, что поставки редкого газа ограничены.Это, в свою очередь, привело к нехватке и повышению цен на другие благородные газы, такие каккриптониксенон.