Gas dengan kemurnian ultra tinggi (UHP) merupakan urat nadi industri semikonduktor. Seiring dengan permintaan yang belum pernah terjadi sebelumnya dan gangguan pada rantai pasokan global yang mendorong kenaikan harga gas bertekanan ultra tinggi, desain dan praktik manufaktur semikonduktor baru meningkatkan tingkat pengendalian polusi yang dibutuhkan. Bagi produsen semikonduktor, memastikan kemurnian gas UHP menjadi semakin penting.

Gas Ultra High Purity (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 lainnya di atmosfer. Namun, inertisasi hanyalah salah satu dari sekian banyak fungsi gas dalam industri semikonduktor. Dari gas plasma primer hingga gas reaktif yang digunakan dalam etsa dan anil, gas bertekanan ultra tinggi digunakan untuk berbagai keperluan dan penting dalam seluruh rantai pasokan semikonduktor.

Beberapa gas “inti” dalam industri semikonduktor meliputi:nitrogen(digunakan sebagai pembersih umum dan gas inert),argon(digunakan sebagai gas plasma primer dalam reaksi etsa dan deposisi),helium(digunakan sebagai gas inert dengan sifat perpindahan panas khusus) danhidrogen(memainkan banyak peran dalam anil, deposisi, epitaksi dan pembersihan plasma).

Seiring dengan perkembangan dan perubahan teknologi semikonduktor, gas yang digunakan dalam proses manufaktur pun turut berkembang. Saat ini, pabrik manufaktur semikonduktor menggunakan beragam jenis gas, mulai dari gas mulia sepertikriptonDanneonterhadap spesies reaktif seperti nitrogen trifluorida (NF 3 ) dan tungsten heksafluorida (WF 6 ).

Meningkatnya permintaan akan kemurnian

Sejak penemuan mikrocip komersial pertama, dunia telah menyaksikan peningkatan kinerja perangkat semikonduktor yang mencengangkan, hampir eksponensial. Selama lima tahun terakhir, salah satu cara paling pasti untuk mencapai peningkatan kinerja semacam ini adalah melalui "penskalaan ukuran": mengurangi dimensi kunci arsitektur chip yang ada untuk memasukkan lebih banyak transistor ke dalam ruang tertentu. 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 tidak lagi menjadi cara yang layak untuk meningkatkan kinerja perangkat. Sebaliknya, para peneliti semikonduktor mencari solusi berupa material baru dan arsitektur chip 3D.

Desain ulang yang tak kenal lelah selama puluhan tahun membuat perangkat semikonduktor masa kini jauh lebih canggih daripada mikrochip zaman dulu — tetapi juga lebih rapuh. Munculnya teknologi fabrikasi wafer 300 mm telah meningkatkan tingkat pengendalian pengotor yang diperlukan untuk manufaktur semikonduktor. Bahkan kontaminasi sekecil apa pun dalam proses manufaktur (terutama gas langka atau inert) dapat menyebabkan kegagalan peralatan yang fatal – sehingga kemurnian gas kini menjadi lebih penting dari sebelumnya.

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