I gas di purezza ultra-alta (UHP) sono la linfa vitale dell'industria dei semiconduttori. Poiché la domanda e le interruzioni senza precedenti per le catene di approvvigionamento globali aumentano il prezzo dei gas a pressione ultra-alta, la nuova progettazione di semiconduttori e le pratiche di produzione stanno aumentando il livello di controllo dell'inquinamento necessario. Per i produttori di semiconduttori, essere in grado di garantire che la purezza del gas UHP sia più importante che mai.

I gas ultra elevati purezza (UHP) sono assolutamente fondamentali nella moderna produzione di semiconduttori

Una delle principali applicazioni del gas UHP è l'intizzazione: il gas UHP viene utilizzato per fornire un'atmosfera protettiva attorno ai componenti dei semiconduttori, proteggendoli così dagli effetti dannosi di umidità, ossigeno e altri contaminanti nell'atmosfera. Tuttavia, l'intizzazione è solo una delle molte diverse funzioni che i gas svolgono nel settore dei semiconduttori. Dai gas plasmatici primari ai gas reattivi utilizzati nei gas di attacco e ricottura, vengono utilizzati gas a pressione ultra-alta per molti scopi diversi e sono essenziali in tutta la catena di approvvigionamento dei semiconduttori.

Alcuni dei gas "core" nel settore dei semiconduttori includonoazoto(usato come pulizia generale e gas inerte),argon(usato come gas plasmatico primario nelle reazioni di incisione e deposizione),elio(usato come gas inerte con speciali proprietà di trasferimento di calore) eidrogeno(Gioca più ruoli nella ricottura, nella deposizione, nell'epitassia e nella pulizia del plasma).

Poiché la tecnologia a semiconduttore si è evoluta e cambiata, anche i gas utilizzati nel processo di produzione. Oggi, gli impianti di produzione di semiconduttori usano una vasta gamma di gas, da gas nobili comekryptonEneona specie reattive come il trifluoruro di azoto (NF 3) e il tungsteno esafluoruro (WF 6).

Crescente domanda di purezza

Dall'invenzione del primo microchip commerciale, il mondo ha assistito a un sorprendente aumento quasi esponenziale delle prestazioni dei dispositivi a semiconduttore. Negli ultimi cinque anni, uno dei modi più sicuri per ottenere questo tipo di miglioramento delle prestazioni è stato attraverso il "ridimensionamento delle dimensioni": ridurre le dimensioni chiave delle architetture CHIP esistenti al fine di spremere più transistor in un determinato spazio. Inoltre, lo sviluppo di nuove architetture CHIP e l'uso di materiali all'avanguardia hanno prodotto salti nelle prestazioni del dispositivo.

Oggi, le dimensioni critiche dei semiconduttori all'avanguardia sono ora così piccole che il ridimensionamento delle dimensioni non è più un modo praticabile per migliorare le prestazioni del dispositivo. Invece, i ricercatori di semiconduttori sono alla ricerca di soluzioni sotto forma di nuovi materiali e architetture di chip 3D.

Decenni di instancabile riprogettazione significano che i dispositivi a semiconduttore di oggi sono molto più potenti dei vecchi microchip, ma sono anche più fragili. L'avvento della tecnologia di fabbricazione di wafer da 300 mm ha aumentato il livello di controllo dell'impurità richiesto per la produzione di semiconduttori. Anche la minima contaminazione in un processo di produzione (specialmente rare o gas inerte) può portare a un fallimento catastrofico dell'attrezzatura - quindi la purezza del gas è ora più importante che mai.

Per un tipico impianto di fabbricazione di semiconduttori, il gas ultra-ad alta purezza è già la più grande spesa materiale dopo il silicio stesso. Si prevede che questi costi aumenteranno solo quando la domanda di semiconduttori aumenta a nuove altezze. Gli eventi in Europa hanno causato ulteriori interruzioni del mercato del gas naturale ad alta pressione. L'Ucraina è uno dei più grandi esportatori del mondo di alta purezzaneonsegni; L'invasione della Russia significa che le forniture del gas raro sono limitate. Questo a sua volta ha portato a carenze e prezzi più alti di altri gas nobili comekryptonExeno.