Ofurhreinleiki (UHP) lofttegundir eru lífæð hálfleiðaraiðnaðarins. Þar sem fordæmalaus eftirspurn og truflanir á alþjóðlegum aðfangakeðjum hækka verð á ofurháþrýstingsgasi, auka nýjar hálfleiðarahönnun og framleiðsluaðferðir nauðsynlegar mengunarvarnir. Fyrir hálfleiðaraframleiðendur er mikilvægara en nokkru sinni fyrr að geta tryggt hreinleika UHP gass.

Ultra High Purity (UHP) lofttegundir eru algjörlega mikilvægar í nútíma hálfleiðaraframleiðslu

Ein helsta notkun UHP gass er tregðu: UHP gas er notað til að veita verndandi andrúmsloft í kringum hálfleiðara íhluti og vernda þá þannig gegn skaðlegum áhrifum raka, súrefnis og annarra mengunarefna í andrúmsloftinu. Hins vegar er tregðuleysi aðeins ein af mörgum mismunandi aðgerðum sem lofttegundir framkvæma í hálfleiðaraiðnaðinum. Frá aðal plasmalofttegundum til hvarfgjarnra lofttegunda sem notaðar eru við ætingu og glæðingu, eru ofurháþrýstingslofttegundir notaðar í mörgum mismunandi tilgangi og eru nauðsynlegar í gegnum hálfleiðara aðfangakeðjuna.

Sumar af „kjarna“ lofttegundum í hálfleiðaraiðnaði eru maköfnunarefni(notað sem almenn hreinsun og óvirkt gas),argon(notað sem aðal plasmagasið í ætingar- og útfellingarviðbrögðum),helíum(notað sem óvirkt gas með sérstaka hitaflutningseiginleika) ogvetni(Getur margþætt hlutverk við glæðingu, útfellingu, útfellingu og plasmahreinsun).

Eins og hálfleiðaratækni hefur þróast og breyst, hafa lofttegundirnar sem notaðar eru í framleiðsluferlinu líka. Í dag nota hálfleiðaraverksmiðjur fjölbreytt úrval lofttegunda, allt frá eðallofttegundum s.s.kryptonogneontil hvarfgjarnra tegunda eins og köfnunarefnistríflúoríðs (NF 3 ) og wolframhexaflúoríðs (WF 6 ).

Vaxandi krafa um hreinleika

Frá því að fyrsta örflögan í atvinnuskyni var fundin upp hefur heimurinn orðið vitni að ótrúlegri næstum veldisvísis aukningu á afköstum hálfleiðaratækja. Undanfarin fimm ár hefur ein öruggasta leiðin til að ná fram afköstum af þessu tagi verið með „stærðarskala“: að minnka lykilvíddir núverandi flísaarkitektúrs til að kreista fleiri smára inn í tiltekið rými. Í viðbót við þetta hefur þróun nýrra flísaarkitektúra og notkun háþróaðra efna valdið stökkum í afköstum tækisins.

Í dag eru mikilvægar stærðir háþróaðra hálfleiðara nú svo litlar að stærðarskala er ekki lengur raunhæf leið til að bæta afköst tækisins. Þess í stað leita hálfleiðararannsakendur að lausnum í formi nýrra efna og 3D flísaarkitektúra.

Áratuga óþreytandi endurhönnun þýðir að hálfleiðaratæki nútímans eru mun öflugri en örflögurnar forðum – en þær eru líka viðkvæmari. Tilkoma 300 mm fláuframleiðslutækni hefur aukið magn óhreinindastýringar sem þarf til hálfleiðaraframleiðslu. Jafnvel minnsta mengun í framleiðsluferli (sérstaklega sjaldgæfar eða óvirkar lofttegundir) getur leitt til skelfilegrar bilunar í búnaði - svo hreinleiki gassins er nú mikilvægari en nokkru sinni fyrr.

Fyrir dæmigerða hálfleiðaraframleiðslustöð er ofurhreint gas nú þegar stærsti efniskostnaðurinn á eftir sjálfum kísilnum. Aðeins er búist við að þessi kostnaður muni aukast þar sem eftirspurn eftir hálfleiðurum hækkar í nýjar hæðir. Atburðir í Evrópu hafa valdið frekari truflun á spennuþrungnum jarðgasmarkaði með ofurháþrýsting. Úkraína er einn stærsti útflytjandi heims á háhreinleikaneonmerki; Innrás Rússa þýðir að verið er að takmarka birgðir af sjaldgæfu gasi. Þetta leiddi aftur til skorts og hærra verðs á öðrum eðallofttegundum sskryptonogxenon.