Ultra yüksek saflıkta (UHP) gazlar, yarı iletken endüstrisinin can damarıdır. Benzeri görülmemiş talep ve küresel tedarik zincirlerindeki aksamalar, ultra yüksek basınçlı gazın fiyatını artırırken, yeni yarı iletken tasarımı ve üretim uygulamaları, ihtiyaç duyulan kirlilik kontrolü düzeyini artırıyor. Yarı iletken üreticileri için UHP gazının saflığını sağlamak her zamankinden daha önemli.

Ultra Yüksek Saflıkta (UHP) Gazlar Modern Yarı İletken Üretiminde Kesinlikle Kritiktir

UHP gazının ana uygulamalarından biri inertleştirmedir: UHP gazı, yarı iletken bileşenlerin çevresinde koruyucu bir atmosfer sağlamak ve böylece onları atmosferdeki nem, oksijen ve diğer kirletici maddelerin zararlı etkilerinden korumak için kullanılır. Ancak inertleştirme, yarı iletken endüstrisinde gazların gerçekleştirdiği birçok farklı işlevden yalnızca biridir. Birincil plazma gazlarından dağlama ve tavlamada kullanılan reaktif gazlara kadar ultra yüksek basınçlı gazlar birçok farklı amaç için kullanılır ve yarı iletken tedarik zinciri boyunca gereklidir.

Yarı iletken endüstrisindeki "çekirdek" gazlardan bazıları şunlardır:azot(genel temizlik ve inert gaz olarak kullanılır),argon(aşındırma ve biriktirme reaksiyonlarında birincil plazma gazı olarak kullanılır),helyum(özel ısı transfer özelliklerine sahip inert bir gaz olarak kullanılır) vehidrojen(tavlama, biriktirme, epitaksi ve plazma temizliğinde birden fazla rol oynar).

Yarı iletken teknolojisi geliştikçe ve değiştikçe üretim sürecinde kullanılan gazlar da değişti. Günümüzde yarı iletken üretim tesisleri asal gazlardan geniş bir yelpazede gazlar kullanmaktadır.kriptonVeneonnitrojen triflorür (NF3) ve tungsten heksaflorür (WF6) gibi reaktif türlere.

Saflığa olan talep artıyor

İlk ticari mikroçipin icadından bu yana, dünya yarı iletken cihazların performansında neredeyse katlanarak şaşırtıcı bir artışa tanık oldu. Geçtiğimiz beş yılda, bu tür bir performans artışı sağlamanın en emin yollarından biri "boyut ölçeklendirme" olmuştur: belirli bir alana daha fazla transistör sığdırmak için mevcut çip mimarilerinin temel boyutlarının azaltılması. Buna ek olarak yeni çip mimarilerinin geliştirilmesi ve son teknoloji malzemelerin kullanılması cihaz performansında sıçramalara neden oldu.

Günümüzde son teknoloji yarı iletkenlerin kritik boyutları artık o kadar küçüktür ki, boyut ölçeklendirme artık cihaz performansını iyileştirmenin geçerli bir yolu değildir. Bunun yerine yarı iletken araştırmacıları yeni malzemeler ve 3 boyutlu çip mimarileri şeklinde çözümler arıyorlar.

Onlarca yıl süren yorulmak bilmeyen yeniden tasarım, günümüzün yarı iletken cihazlarının eski mikroçiplerden çok daha güçlü olduğu anlamına geliyor; ancak aynı zamanda daha kırılganlar. 300 mm levha üretim teknolojisinin ortaya çıkışı, yarı iletken üretimi için gereken safsızlık kontrolü seviyesini artırdı. Bir üretim sürecindeki en ufak bir kirlenme bile (özellikle nadir veya inert gazlar) felaketle sonuçlanabilecek ekipman arızalarına yol açabilir; bu nedenle gaz saflığı artık her zamankinden daha önemli.

Tipik bir yarı iletken üretim tesisi için ultra yüksek saflıkta gaz, halihazırda silikondan sonra en büyük malzeme masrafıdır. Bu maliyetlerin, yarı iletkenlere olan talebin yeni boyutlara ulaşmasıyla birlikte artması bekleniyor. Avrupa'daki olaylar, gergin ultra yüksek basınçlı doğal gaz piyasasında ilave aksamalara neden oldu. Ukrayna dünyanın en büyük yüksek saflıkta ihracatçılarından biridirneonişaretler; Rusya'nın işgali, nadir bulunan gazın tedarikinin kısıtlandığı anlamına geliyor. Bu da diğer asal gazların kıtlığına ve fiyatlarının artmasına neden oldu.kriptonVeksenon.