Gas dengan kemurnian sangat tinggi (UHP) adalah jantung dari industri semikonduktor. Seiring dengan meningkatnya permintaan dan gangguan pada rantai pasokan global yang mendorong kenaikan harga gas bertekanan sangat tinggi, praktik desain dan manufaktur semikonduktor baru meningkatkan tingkat pengendalian polusi yang dibutuhkan. Bagi produsen semikonduktor, kemampuan untuk memastikan kemurnian gas UHP menjadi lebih penting dari sebelumnya.

Gas dengan Kemurnian Sangat Tinggi (UHP) Sangat Penting dalam Manufaktur Semikonduktor Modern

Salah satu aplikasi utama gas UHP adalah inertisasi: gas UHP digunakan untuk menyediakan atmosfer pelindung di sekitar komponen semikonduktor, sehingga melindunginya dari efek berbahaya kelembapan, oksigen, dan kontaminan lain di atmosfer. Namun, inertisasi hanyalah salah satu dari banyak fungsi berbeda yang dilakukan gas dalam industri semikonduktor. Dari gas plasma primer hingga gas reaktif yang digunakan dalam etsa dan anil, gas bertekanan ultra tinggi digunakan untuk berbagai tujuan dan sangat penting di seluruh rantai pasokan semikonduktor.

Beberapa gas "inti" dalam industri semikonduktor meliputi:nitrogen(digunakan sebagai gas pembersih umum dan gas inert),argon(digunakan sebagai gas plasma utama dalam reaksi etsa dan deposisi),helium(digunakan sebagai gas inert dengan sifat perpindahan panas khusus) danhidrogen(memainkan berbagai peran dalam proses annealing, deposition, epitaxy, dan pembersihan plasma).

Seiring perkembangan dan perubahan teknologi semikonduktor, gas yang digunakan dalam proses manufaktur pun ikut berubah. Saat ini, pabrik manufaktur semikonduktor menggunakan berbagai macam gas, mulai dari gas mulia sepertikriptonDanneonmenjadi spesies reaktif seperti nitrogen trifluorida (NF 3 ) dan tungsten heksafluorida (WF 6 ).

Meningkatnya permintaan akan kemurnian

Sejak penemuan mikrochip komersial pertama, dunia telah menyaksikan peningkatan kinerja perangkat semikonduktor yang menakjubkan dan hampir eksponensial. Selama lima tahun terakhir, salah satu cara paling pasti untuk mencapai peningkatan kinerja semacam ini adalah melalui "penskalasian ukuran": mengurangi dimensi utama arsitektur chip yang ada untuk memasukkan lebih banyak transistor ke dalam ruang yang diberikan. Selain itu, pengembangan arsitektur chip baru dan penggunaan material mutakhir telah menghasilkan lompatan dalam kinerja perangkat.

Saat ini, dimensi kritis semikonduktor mutakhir sudah sangat kecil sehingga penskalaan ukuran bukan lagi cara yang layak untuk meningkatkan kinerja perangkat. Sebaliknya, para peneliti semikonduktor mencari solusi dalam bentuk material baru dan arsitektur chip 3D.

Puluhan tahun perancangan ulang tanpa henti berarti perangkat semikonduktor saat ini jauh lebih canggih daripada mikrochip zaman dulu — tetapi juga lebih rapuh. Munculnya teknologi fabrikasi wafer 300mm telah meningkatkan tingkat pengendalian pengotor yang dibutuhkan untuk manufaktur semikonduktor. Bahkan kontaminasi sekecil apa pun dalam proses manufaktur (terutama gas langka atau inert) dapat menyebabkan kegagalan peralatan yang fatal – jadi kemurnian gas sekarang lebih penting daripada sebelumnya.

Untuk pabrik fabrikasi semikonduktor pada umumnya, gas dengan kemurnian sangat tinggi sudah menjadi pengeluaran material terbesar setelah silikon itu sendiri. Biaya ini diperkirakan akan terus meningkat seiring dengan melonjaknya permintaan semikonduktor. Peristiwa di Eropa telah menyebabkan gangguan tambahan pada pasar gas alam bertekanan sangat tinggi yang tegang. Ukraina adalah salah satu pengekspor gas dengan kemurnian tinggi terbesar di dunia.neonTanda-tanda; invasi Rusia berarti pasokan gas langka sedang dibatasi. Hal ini pada gilirannya menyebabkan kekurangan dan kenaikan harga gas mulia lainnya seperti...kriptonDanxenon.