Mjög há hreinleiki (UHP) lofttegundir eru lífsbjörg hálfleiðaraiðnaðarins. Þar sem fordæmalaus eftirspurn og truflanir á alþjóðlegum aðfangakeðjum ýta upp verð á mjög háu þrýstingsgasi, eykur ný hálfleiðari hönnun og framleiðsluhættir mengunarstjórnun sem þarf. Fyrir hálfleiðara framleiðendur er það mikilvægara en nokkru sinni fyrr að geta tryggt hreinleika UHP gas en nokkru sinni fyrr.

Ofurhreinleiki (UHP) lofttegundir eru algerlega mikilvægar í nútíma hálfleiðara framleiðslu

Eitt helsta notkun UHP gas er tregðu: UHP gas er notað til að veita verndandi andrúmsloft í kringum hálfleiðara íhluti og verja þau þannig fyrir skaðlegum áhrifum raka, súrefnis og annarra mengunar í andrúmsloftinu. Samt sem áður er tregða aðeins ein af mörgum mismunandi aðgerðum sem lofttegundir framkvæma í hálfleiðaraiðnaðinum. Frá aðal plasma lofttegundum til viðbragðs lofttegunda sem notaðar eru við etsingu og glæðingu, eru öfgafullir þrýstilofttegundir notaðar í mörgum mismunandi tilgangi og eru nauðsynlegar í gegnum hálfleiðara framboðskeðjuna.

Sumar af „kjarna“ lofttegundunum í hálfleiðara iðnaðinum eru meðal annarsKöfnunarefni(notað sem almenn hreinsun og óvirk gas),argon(notað sem aðal plasma gas í etsingu og útfellingarviðbrögðum),helíum(notað sem óvirkt gas með sérstökum hita-flutningseiginleikum) ogVetni(Spilar mörg hlutverk í glæðingu, útfellingu, eftirlíkingu og hreinsun í plasma).

Eftir því sem hálfleiðara tækni hefur þróast og breytt, þá hafa lofttegundirnar notaðar í framleiðsluferlinu. Í dag nota hálfleiðara framleiðsluverksmiðjur mikið úrval af lofttegundum, frá göfugum lofttegundum eins ogKryptonOgNeonað viðbragðs tegundum eins og köfnunarefnis trifluoride (NF 3) og wolfram hexafluoride (WF 6).

Vaxandi eftirspurn eftir hreinleika

Frá því að fyrstu örflögu eru uppfinningin hefur heimurinn orðið vitni að furðulegri aukningu á frammistöðu hálfleiðara tækja. Undanfarin fimm ár hefur ein öruggasta leiðin til að ná fram árangri af þessu tagi verið með „stærðarstærð“: að draga úr lykilvíddum núverandi flísarkitektúr til að kreista fleiri smára í tiltekið rými. Til viðbótar við þetta hefur þróun nýrra flísarkitektúrs og notkun á nýjustu efnum framleitt stökk í afköstum tækisins.

Í dag eru mikilvægar víddir háefnisleiðara nú svo litlar að stærðarstærð er ekki lengur raunhæf leið til að bæta afköst tækisins. Þess í stað leita vísindamenn hálfleiðara að lausnum í formi nýrra efna og 3D flísarkitektúr.

Áratugir óþreytandi endurhönnunar þýða hálfleiðara tæki nútímans eru mun öflugri en örflögin gamla - en þau eru líka brothættari. Tilkoma 300 mm framleiðslutækni hefur aukið stig óhreininda sem þarf til að framleiða hálfleiðara. Jafnvel minnstu mengun í framleiðsluferli (sérstaklega sjaldgæf eða óvirk lofttegund) getur leitt til hörmulegra bilunar í búnaði - svo gashreinleiki er nú mikilvægari en nokkru sinni fyrr.

Fyrir dæmigerða hálfleiðara tilbúningsverksmiðju er öfgafullt há-hreinleika gas nú þegar stærsti efniskostnaðurinn eftir sílikon sjálft. Aðeins er gert ráð fyrir að þessi kostnaður muni aukast eftir því sem eftirspurn eftir hálfleiðara svífur í nýjar hæðir. Atburðir í Evrópu hafa valdið frekari röskun á spennandi öflugum þrýstingi á jarðgasmarkaði. Úkraína er einn stærsti útflytjendur heims í háum hreinleikaNeonskilti; Innrás Rússlands þýðir að bendir á sjaldgæfu gasi. Þetta leiddi aftur til skorts og hærra verð á öðrum göfugum lofttegundum eins ogKryptonOgxenon.