غازات النقاء العالية (UHP) هي شريان الحياة في صناعة أشباه الموصلات. نظرًا لأن الطلب والاضطرابات غير المسبوقة لسلاسل التوريد العالمية ، فإنها ترفع سعر غاز الضغط الفائق ، فإن ممارسات التصنيع والتصنيع الجديدة تزيد من مستوى التحكم في التلوث المطلوبة. بالنسبة لمصنعي أشباه الموصلات ، فإن القدرة على ضمان نقاء غاز UHP أكثر أهمية من أي وقت مضى.

تعتبر غازات الطهارة العالية (UHP) حاسمة للغاية في تصنيع أشباه الموصلات الحديثة

أحد التطبيقات الرئيسية لغاز UHP هو القصور: يتم استخدام غاز UHP لتوفير جو وقائي حول مكونات أشباه الموصلات ، وبالتالي حمايتها من الآثار الضارة للرطوبة والأكسجين وغيرها من الملوثات في الغلاف الجوي. ومع ذلك ، فإن التقصير هو مجرد واحدة من العديد من الوظائف المختلفة التي تؤديها الغازات في صناعة أشباه الموصلات. من غازات البلازما الأولية إلى الغازات التفاعلية المستخدمة في الحفر والصلصة ، يتم استخدام غازات الضغط العالية للغاية لأغراض مختلفة وهي ضرورية في جميع أنحاء سلسلة إمدادات أشباه الموصلات.

بعض الغازات "الأساسية" في صناعة أشباه الموصلات تشملنتروجين(يستخدم كغاز تنظيف عام وغاز خامل) ،الأرجون(تستخدم كغاز البلازما الأولية في تفاعلات الحفر والترسب) ،الهيليوم(يستخدم كغاز خامل مع خصائص نقل حراري خاصة) وهيدروجين(يلعب أدوار متعددة في الصلب ، والترسب ، وتنظيف Epitaxy و Plasma).

مع تطور تقنية أشباه الموصلات وتغيرت ، وكذلك الغازات المستخدمة في عملية التصنيع. اليوم ، تستخدم مصانع تصنيع أشباه الموصلات مجموعة واسعة من الغازات ، من الغازات النبيلة مثلكريبتونونيونإلى الأنواع التفاعلية مثل ثلاثي فلوريد النيتروجين (NF 3) و Hexafluoride التنغستن (WF 6).

الطلب المتزايد على النقاء

منذ اختراع الرقائق الدقيقة الأولى ، شهد العالم زيادة مذهلة شبه متطورة في أداء أجهزة أشباه الموصلات. على مدار السنوات الخمس الماضية ، كانت إحدى الطرق الأقدم لتحقيق هذا النوع من تحسين الأداء من خلال "تحجيم الحجم": تقليل الأبعاد الرئيسية في بنية الرقائق الموجودة من أجل الضغط على المزيد من الترانزستورات في مساحة معينة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تطوير بنيات رقائق جديدة واستخدام المواد المتطورة قد أنتجت قفزات في أداء الجهاز.

اليوم ، أصبحت الأبعاد الحاسمة لأشباه الموصلات المتطورة صغيراً لدرجة أن تحجيم الحجم لم يعد وسيلة قابلة للتطبيق لتحسين أداء الجهاز. بدلاً من ذلك ، يبحث باحثو أشباه الموصلات عن حلول في شكل مواد جديدة وأبنية رقاقة ثلاثية الأبعاد.

عقود من إعادة التصميم الدؤوب تعني أن أجهزة أشباه الموصلات اليوم أقوى بكثير من الرقائق الصغيرة - لكنها أيضًا أكثر هشاشة. زاد ظهور تكنولوجيا تصنيع الويفر 300 مم من مستوى التحكم في الشوائب اللازمة لتصنيع أشباه الموصلات. حتى أدنى تلوث في عملية التصنيع (وخاصة الغازات النادرة أو الخاملة) يمكن أن يؤدي إلى فشل في المعدات الكارثية - لذلك أصبح نقاء الغاز الآن أكثر أهمية من أي وقت مضى.

بالنسبة لمصنع تصنيع أشباه الموصلات النموذجي ، يعد الغاز العالي العالي أكبر مصروفات مادية بعد السيليكون نفسه. من المتوقع أن تزيد هذه التكاليف فقط مع ارتفاع الطلب على أشباه الموصلات إلى آفاق جديدة. تسببت الأحداث في أوروبا في اضطراب إضافي لسوق الغاز الطبيعي للغاية في الضغط الفائق. أوكرانيا هي واحدة من أكبر مصدري النقاء العالي في العالمنيونعلامات غزو ​​روسيا يعني إمدادات الغاز النادر. وهذا بدوره أدى إلى نقص وارتفاع أسعار الغازات النبيلة الأخرى مثلكريبتونوزينون.