Gas dengan kemurnian sangat tinggi (UHP) adalah sumber kehidupan industri semikonduktor.Karena permintaan yang belum pernah terjadi sebelumnya dan gangguan pada rantai pasokan global mendorong harga gas bertekanan sangat tinggi, desain semikonduktor baru dan praktik manufaktur meningkatkan tingkat pengendalian polusi yang diperlukan.Bagi produsen semikonduktor, kemampuan untuk memastikan kemurnian gas UHP menjadi lebih penting dari sebelumnya.

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 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 sangat tinggi digunakan untuk berbagai tujuan dan sangat penting di seluruh rantai pasokan semikonduktor.

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

Karena teknologi semikonduktor telah berkembang dan berubah, demikian pula gas yang digunakan dalam proses pembuatan.Saat ini, pabrik pembuatan semikonduktor menggunakan berbagai macam gas, dari gas mulia sepertikriptonDanneonuntuk spesies reaktif seperti nitrogen trifluoride (NF 3 ) dan tungsten hexafluoride (WF 6 ).

Meningkatnya permintaan akan kemurnian

Sejak penemuan microchip komersial pertama, dunia telah menyaksikan peningkatan kinerja perangkat semikonduktor yang hampir eksponensial.Selama lima tahun terakhir, salah satu cara paling pasti untuk mencapai peningkatan kinerja semacam ini adalah melalui "penskalaan ukuran": mengurangi dimensi kunci dari 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 performa perangkat.

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

Dekade desain ulang tanpa lelah berarti perangkat semikonduktor saat ini jauh lebih kuat daripada microchip lama — tetapi juga lebih rapuh.Munculnya teknologi fabrikasi wafer 300mm telah meningkatkan tingkat kontrol pengotor yang diperlukan untuk pembuatan semikonduktor.Kontaminasi sekecil apa pun dalam proses manufaktur (terutama gas langka atau inert) dapat menyebabkan kegagalan peralatan yang sangat besar – sehingga kemurnian gas sekarang menjadi lebih penting dari sebelumnya.

Untuk pabrik fabrikasi semikonduktor tipikal, gas dengan kemurnian sangat tinggi sudah menjadi biaya material terbesar setelah silikon itu sendiri.Biaya ini hanya diperkirakan akan meningkat karena permintaan semikonduktor melonjak ke ketinggian baru.Peristiwa di Eropa telah menyebabkan gangguan tambahan pada pasar gas alam bertekanan sangat tinggi yang tegang.Ukraina adalah salah satu pengekspor kemurnian tinggi terbesar di dunianeontanda-tanda;Invasi Rusia berarti pasokan gas langka sedang dibatasi.Hal ini pada gilirannya menyebabkan kelangkaan dan harga yang lebih tinggi dari gas mulia lainnya sepertikriptonDanxenon.