Gas ketulenan ultra tinggi (UHP) merupakan nadi industri semikonduktor. Memandangkan permintaan dan gangguan yang tidak pernah berlaku sebelum ini terhadap rantaian bekalan global meningkatkan harga gas tekanan ultra tinggi, reka bentuk dan amalan pembuatan semikonduktor baharu meningkatkan tahap kawalan pencemaran yang diperlukan. Bagi pengeluar semikonduktor, keupayaan untuk memastikan ketulenan gas UHP adalah lebih penting berbanding sebelum ini.

Gas Ketulenan Ultra Tinggi (UHP) Amat Penting dalam Pembuatan Semikonduktor Moden

Salah satu aplikasi utama gas UHP ialah inertisasi: Gas UHP digunakan untuk menyediakan atmosfera pelindung di sekeliling komponen semikonduktor, sekali gus melindunginya daripada kesan berbahaya kelembapan, oksigen dan bahan cemar lain di atmosfera. Walau bagaimanapun, inertisasi hanyalah salah satu daripada banyak fungsi berbeza yang dilakukan oleh gas dalam industri semikonduktor. Daripada gas plasma primer kepada gas reaktif yang digunakan dalam pengukiran dan penyepuhlindapan, gas tekanan ultra tinggi digunakan untuk pelbagai tujuan dan penting di seluruh rantaian bekalan semikonduktor.

Antara gas "teras" dalam industri semikonduktor termasuknitrogen(digunakan sebagai pembersihan umum dan gas lengai),argon(digunakan sebagai gas plasma utama dalam tindak balas pengetsaan dan pemendapan),helium(digunakan sebagai gas lengai dengan sifat pemindahan haba khas) danhidrogen(memainkan pelbagai peranan dalam penyepuhlindapan, pemendapan, epitaksi dan pembersihan plasma).

Seiring dengan perkembangan dan perubahan teknologi semikonduktor, begitu juga gas yang digunakan dalam proses pembuatan. Hari ini, kilang pembuatan semikonduktor menggunakan pelbagai jenis gas, daripada gas adi sepertikriptondanneonkepada spesies reaktif seperti nitrogen trifluorida (NF 3 ) dan tungsten heksafluorida (WF 6 ).

Permintaan yang semakin meningkat untuk kesucian

Sejak penciptaan mikrocip komersial pertama, dunia telah menyaksikan peningkatan hampir eksponen yang menakjubkan dalam prestasi peranti semikonduktor. Sepanjang lima tahun yang lalu, salah satu cara paling pasti untuk mencapai peningkatan prestasi seperti ini adalah melalui "penskalaan saiz": mengurangkan dimensi utama seni bina cip sedia ada untuk memasukkan lebih banyak transistor ke dalam ruang tertentu. Selain itu, pembangunan seni bina cip baharu dan penggunaan bahan canggih telah menghasilkan lonjakan dalam prestasi peranti.

Hari ini, dimensi kritikal semikonduktor canggih kini begitu kecil sehingga penskalaan saiz bukan lagi cara yang berdaya maju untuk meningkatkan prestasi peranti. Sebaliknya, penyelidik semikonduktor sedang mencari penyelesaian dalam bentuk bahan baharu dan seni bina cip 3D.

Reka bentuk semula yang tidak kenal erti penat selama beberapa dekad bermakna peranti semikonduktor hari ini jauh lebih berkuasa daripada mikrocip lama — tetapi ia juga lebih rapuh. Kemunculan teknologi fabrikasi wafer 300mm telah meningkatkan tahap kawalan bendasing yang diperlukan untuk pembuatan semikonduktor. Pencemaran yang paling kecil pun dalam proses pembuatan (terutamanya gas yang jarang berlaku atau lengai) boleh menyebabkan kegagalan peralatan yang dahsyat – jadi ketulenan gas kini lebih penting berbanding sebelum ini.

Bagi kilang fabrikasi semikonduktor biasa, gas berketulenan ultra tinggi sudah menjadi perbelanjaan bahan terbesar selepas silikon itu sendiri. Kos ini hanya dijangka meningkat apabila permintaan untuk semikonduktor melonjak ke tahap yang lebih tinggi. Peristiwa di Eropah telah menyebabkan gangguan tambahan kepada pasaran gas asli tekanan ultra tinggi yang tegang. Ukraine merupakan salah satu pengeksport gas berketulenan tinggi terbesar di dunia.neontanda-tanda; Pencerobohan Rusia bermakna bekalan gas nadir itu terhad. Ini seterusnya menyebabkan kekurangan dan harga gas adi lain yang lebih tinggi sepertikriptondanxenon.