Ultra-altapurecaj (UHP) gasoj estas la vivsango de la duonkonduktaĵa industrio. Ĉar senprecedencaj postuloj kaj interrompoj al tutmondaj provizĉenoj altigas la prezon de ultra-altaprema gaso, novaj duonkonduktaĵaj dezajno- kaj fabrikadpraktikoj pliigas la nivelon de bezonata polukontrolo. Por duonkonduktaĵaj fabrikantoj, povi certigi la purecon de UHP-gaso estas pli grava ol iam ajn.

Ultra-Altaj Purecaj (UHP) Gasoj Estas Absolute Kritikaj en Moderna Semikonduktaĵa Fabrikado

Unu el la ĉefaj aplikoj de UHP-gaso estas inertigado: UHP-gaso estas uzata por provizi protektan atmosferon ĉirkaŭ duonkonduktaĵaj komponantoj, tiel protektante ilin kontraŭ la malutilaj efikoj de humideco, oksigeno kaj aliaj poluaĵoj en la atmosfero. Tamen, inertigado estas nur unu el multaj malsamaj funkcioj, kiujn gasoj plenumas en la duonkonduktaĵa industrio. De primaraj plasmogasoj ĝis reaktivaj gasoj uzataj en gravurado kaj kalcinado, ultra-altpremaj gasoj estas uzataj por multaj malsamaj celoj kaj estas esencaj tra la tuta duonkonduktaĵa provizoĉeno.

Kelkaj el la "kernaj" gasoj en la duonkonduktaĵa industrio inkluzivasnitrogeno(uzata kiel ĝenerala purigilo kaj inerta gaso),argono(uzata kiel la ĉefa plasmogaso en skrapado kaj deponado),heliumo(uzata kiel inerta gaso kun specialaj varmotransigaj ecoj) kajhidrogeno(ludas plurajn rolojn en kalcinado, deponado, epitaksio kaj plasmopurigado).

Ĉar la teknologio de duonkonduktaĵoj evoluis kaj ŝanĝiĝis, same ŝanĝiĝis la gasoj uzataj en la fabrikada procezo. Hodiaŭ, fabrikoj por duonkonduktaĵoj uzas vastan gamon da gasoj, de noblaj gasoj kiel ekzemplekriptonokajneonoal reaktivaj specioj kiel nitrogena trifluorido (NF3) kaj volframa heksafluorido (WF6).

Kreskanta postulo je pureco

Ekde la invento de la unua komerca mikroĉipo, la mondo atestis mirigan preskaŭ-eksponentan kreskon en la rendimento de duonkonduktaĵaj aparatoj. Dum la pasintaj kvin jaroj, unu el la plej certaj manieroj atingi ĉi tiun specon de rendimentplibonigo estis per "grandecskalado": redukti ŝlosilajn dimensiojn de ekzistantaj ĉiparkitekturoj por enpremi pli da transistoroj en difinitan spacon. Aldone al tio, la disvolviĝo de novaj ĉiparkitekturoj kaj la uzo de pintnivelaj materialoj produktis saltojn en la rendimento de aparatoj.

Hodiaŭ, la kritikaj dimensioj de pintnivelaj duonkonduktaĵoj estas tiel malgrandaj, ke grandecskalado jam ne plu estas realigebla maniero plibonigi la rendimenton de aparatoj. Anstataŭe, esploristoj pri duonkonduktaĵoj serĉas solvojn en la formo de novaj materialoj kaj 3D-ĉipaj arkitekturoj.

Jardekoj da senlaca restrukturado signifas, ke hodiaŭaj duonkonduktaĵaj aparatoj estas multe pli potencaj ol la mikroĉipoj de la pasinteco — sed ili ankaŭ estas pli fragilaj. La apero de 300mm-a teĥnologio por fabrikado de obletoj pliigis la nivelon de malpuraĵkontrolo necesa por duonkonduktaĵa fabrikado. Eĉ la plej eta poluado en fabrikada procezo (precipe maloftaj aŭ inertaj gasoj) povas konduki al katastrofa ekipaĵa paneo — do gaspureco nun estas pli grava ol iam ajn.

Por tipa duonkonduktaĵa fabrikada fabriko, ultra-pureca gaso jam estas la plej granda materiala elspezo post la silicio mem. Oni atendas, ke ĉi tiuj kostoj nur pliiĝos, ĉar la postulo je duonkonduktaĵoj altiĝos al novaj niveloj. Okazaĵoj en Eŭropo kaŭzis plian interrompon al la streĉa merkato de ultra-alta premo por natura gaso. Ukrainio estas unu el la plej grandaj eksportantoj de alt-pureca gaso en la mondo.neonosignoj; la invado de Rusio signifas, ke la provizoj de la rara gaso estas limigitaj. Tio siavice kondukis al mankoj kaj pli altaj prezoj de aliaj noblaj gasoj kiel ekzemplekriptonokajksenono.