Gas kesucian ultra tinggi (UHP) adalah nyawa industri semikonduktor. Memandangkan permintaan dan gangguan yang belum pernah terjadi sebelumnya kepada rantaian bekalan global mendorong harga gas tekanan ultra tinggi, reka bentuk semikonduktor dan amalan pembuatan baru meningkatkan tahap kawalan pencemaran yang diperlukan. Bagi pengeluar semikonduktor, dapat memastikan kesucian gas UHP lebih penting daripada sebelumnya.

Gas kesucian ultra tinggi (UHP) sangat kritikal dalam pembuatan semikonduktor moden

Salah satu aplikasi utama gas UHP adalah inertization: gas UHP digunakan untuk memberikan suasana perlindungan di sekitar komponen semikonduktor, dengan itu melindungi mereka dari kesan kelembapan, oksigen dan bahan cemar lain di atmosfera. Walau bagaimanapun, inertization adalah salah satu daripada pelbagai fungsi yang berbeza yang dilakukan oleh gas dalam industri semikonduktor. Dari gas plasma utama hingga gas reaktif yang digunakan dalam etsa dan penyepuhlindapan, gas tekanan ultra tinggi digunakan untuk pelbagai tujuan dan penting di seluruh rantaian bekalan semikonduktor.

Beberapa gas "teras" dalam industri semikonduktor termasuknitrogen(digunakan sebagai pembersihan umum dan gas lengai),argon(digunakan sebagai gas plasma utama dalam tindak balas etsa dan pemendapan),helium(digunakan sebagai gas lengai dengan sifat pemindahan haba khas) danHidrogen(Memainkan pelbagai peranan dalam pembersihan, pemendapan, epitaxy dan pembersihan plasma).

Oleh kerana teknologi semikonduktor telah berkembang dan berubah, begitu juga dengan gas yang digunakan dalam proses pembuatan. Hari ini, loji pembuatan semikonduktor menggunakan pelbagai gas, dari gas mulia sepertiKryptondanneonkepada spesies reaktif seperti nitrogen trifluoride (NF 3) dan tungsten hexafluoride (WF 6).

Permintaan yang semakin meningkat untuk kesucian

Sejak penciptaan microchip komersial pertama, dunia telah menyaksikan peningkatan yang hampir mengejutkan dalam prestasi peranti semikonduktor. Sepanjang lima tahun yang lalu, salah satu cara yang paling baik untuk mencapai peningkatan prestasi seperti ini telah melalui "skala saiz": mengurangkan dimensi utama arsitektur cip sedia ada untuk memerah lebih banyak transistor ke dalam ruang tertentu. Di samping itu, pembangunan seni bina cip baru dan penggunaan bahan canggih telah menghasilkan lompatan dalam prestasi peranti.

Hari ini, dimensi kritikal semikonduktor canggih kini begitu kecil sehingga saiz skala tidak lagi menjadi cara yang baik untuk meningkatkan prestasi peranti. Sebaliknya, penyelidik semikonduktor mencari penyelesaian dalam bentuk bahan novel dan seni bina cip 3D.

Dekad reka bentuk semula yang tidak kenal lelah bermakna peranti semikonduktor hari ini jauh lebih kuat daripada mikrocip lama - tetapi mereka juga lebih rapuh. Kemunculan teknologi fabrikasi wafer 300mm telah meningkatkan tahap kawalan kekotoran yang diperlukan untuk pembuatan semikonduktor. Malah pencemaran yang sedikit dalam proses pembuatan (terutamanya gas yang jarang berlaku atau tidak aktif) boleh menyebabkan kegagalan peralatan bencana - jadi kesucian gas kini lebih penting daripada sebelumnya.

Untuk loji fabrikasi semikonduktor yang tipikal, gas ultra-tinggi kemurungan sudah menjadi perbelanjaan bahan terbesar selepas silikon itu sendiri. Kos ini hanya dijangka meningkat apabila permintaan untuk semikonduktor melonjak ke tahap baru. Peristiwa di Eropah telah menyebabkan gangguan tambahan kepada pasaran gas asli yang sangat tinggi. Ukraine adalah salah satu pengeksport kejahatan tinggi di dunianeontanda; Pencerobohan Rusia bermakna bekalan gas yang jarang berlaku sedang dikekang. Ini seterusnya menyebabkan kekurangan dan harga yang lebih tinggi dari gas mulia lain sepertiKryptondanXenon.