Ultra-hoogzuivere (UHP) gassen zijn essentieel voor de halfgeleiderindustrie. Door de ongekende vraag en verstoringen in de wereldwijde toeleveringsketens stijgt de prijs van UHP-gas. Nieuwe ontwerp- en productieprocessen voor halfgeleiders vereisen daarom steeds strengere milieubeschermingsmaatregelen. Voor halfgeleiderfabrikanten is het garanderen van de zuiverheid van UHP-gas belangrijker dan ooit.

Ultrazuivere (UHP) gassen zijn absoluut essentieel in de moderne halfgeleiderproductie.

Een van de belangrijkste toepassingen van UHP-gas is inertisering: UHP-gas wordt gebruikt om een ​​beschermende atmosfeer rond halfgeleidercomponenten te creëren, waardoor deze worden beschermd tegen de schadelijke effecten van vocht, zuurstof en andere verontreinigingen in de atmosfeer. Inertisering is echter slechts één van de vele functies die gassen vervullen in de halfgeleiderindustrie. Van primaire plasmagassen tot reactieve gassen die worden gebruikt bij etsen en gloeien, ultrahogedrukgassen worden voor veel verschillende doeleinden gebruikt en zijn essentieel in de gehele toeleveringsketen van halfgeleiders.

Enkele van de belangrijkste gassen in de halfgeleiderindustrie zijn:stikstof(gebruikt als algemeen reinigingsmiddel en inert gas),argon(gebruikt als primair plasmagas bij ets- en afzettingsreacties),helium(gebruikt als inert gas met speciale warmteoverdrachtseigenschappen) enwaterstof(speelt meerdere rollen bij gloeien, afzetting, epitaxie en plasmareiniging).

Naarmate de halfgeleidertechnologie zich heeft ontwikkeld en veranderd, zijn ook de gassen die in het productieproces worden gebruikt, veranderd. Tegenwoordig gebruiken halfgeleiderfabrieken een breed scala aan gassen, van edelgassen zoalskryptonEnneonnaar reactieve soorten zoals stikstoftrifluoride (NF₃) en wolfraamhexafluoride (WF₆).

Toenemende vraag naar zuiverheid

Sinds de uitvinding van de eerste commerciële microchip is de prestatie van halfgeleidercomponenten wereldwijd verbazingwekkend en bijna exponentieel toegenomen. De afgelopen vijf jaar is een van de meest effectieve manieren om deze prestatieverbetering te realiseren "schaalvergroting" geweest: het verkleinen van de belangrijkste afmetingen van bestaande chiparchitecturen om meer transistors in een bepaalde ruimte te kunnen plaatsen. Daarnaast hebben de ontwikkeling van nieuwe chiparchitecturen en het gebruik van geavanceerde materialen geleid tot sprongen voorwaarts in de prestaties van componenten.

De kritische afmetingen van de meest geavanceerde halfgeleiders zijn tegenwoordig zo klein dat schaalverkleining niet langer een haalbare manier is om de prestaties van apparaten te verbeteren. In plaats daarvan zoeken halfgeleideronderzoekers naar oplossingen in de vorm van nieuwe materialen en 3D-chiparchitecturen.

Decennia van voortdurende herontwerpen hebben ervoor gezorgd dat de halfgeleidercomponenten van vandaag de dag veel krachtiger zijn dan de microchips van vroeger, maar ze zijn ook kwetsbaarder. De komst van 300 mm waferfabricagetechnologie heeft de eisen aan de beheersing van onzuiverheden in de halfgeleiderproductie verhoogd. Zelfs de kleinste verontreiniging in een productieproces (met name zeldzame of inerte gassen) kan leiden tot catastrofale apparatuurstoringen – gaszuiverheid is daarom nu belangrijker dan ooit.

Voor een doorsnee halfgeleiderfabriek zijn ultra-hoogzuiver gas al de grootste materiaalkostenpost na silicium zelf. Deze kosten zullen naar verwachting alleen maar toenemen naarmate de vraag naar halfgeleiders stijgt. De gebeurtenissen in Europa hebben de toch al gespannen markt voor ultra-hoogzuiver aardgas verder ontwricht. Oekraïne is een van de grootste exporteurs van hoogzuiver gas ter wereld.neonTekenen; de Russische invasie betekent dat de aanvoer van het edelgas beperkt wordt. Dit leidde op zijn beurt tot tekorten en hogere prijzen van andere edelgassen zoals...kryptonEnxenon.