Аналіз паўправадніковага газу звышвысокай чысціні

Звышвысокачыстыя (UHP) газы з'яўляюцца асновай паўправадніковай прамысловасці. Паколькі беспрэцэдэнтны попыт і збоі ў глабальных ланцужках паставак павялічваюць кошт газу звышвысокага ціску, новыя метады распрацоўкі і вытворчасці паўправаднікоў павышаюць неабходны ўзровень кантролю забруджвання. Для вытворцаў паўправаднікоў магчымасць забяспечыць чысціню газу звышвысокага ціску важнейшая, чым калі-небудзь.

Газы звышвысокай чысціні (UHP) абсалютна неабходныя ў сучаснай вытворчасці паўправаднікоў

Адно з асноўных ужыванняў газу звышвысокага ціску — інертызацыя: газ звышвысокага ціску выкарыстоўваецца для стварэння ахоўнай атмасферы вакол паўправадніковых кампанентаў, тым самым абараняючы іх ад шкоднага ўздзеяння вільгаці, кіслароду і іншых забруджвальных рэчываў у атмасферы. Аднак інертызацыя — гэта толькі адна з многіх розных функцый, якія газы выконваюць у паўправадніковай прамысловасці. Ад першасных плазменных газаў да рэактыўных газаў, якія выкарыстоўваюцца ў травленні і адпале, газы звышвысокага ціску выкарыстоўваюцца для розных мэтаў і маюць важнае значэнне ва ўсім ланцужку паставак паўправаднікоў.

Некаторыя з «асноўных» газаў у паўправадніковай прамысловасці ўключаюцьазот(выкарыстоўваецца ў якасці агульнага ачышчальнага сродку і інэртнага газу),аргон(выкарыстоўваецца ў якасці асноўнага плазменнага газу ў рэакцыях травлення і нанясення напластавання),гелій(выкарыстоўваецца ў якасці інэртнага газу са спецыяльнымі ўласцівасцямі цеплаперадачы) івадарод(адыгрывае некалькі роляў пры адпале, нанясенні, эпітаксіі і плазменнай ачыстцы).

Па меры развіцця і змянення паўправадніковых тэхналогій змяняліся і газы, якія выкарыстоўваюцца ў вытворчым працэсе. Сёння на заводах па вытворчасці паўправаднікоў выкарыстоўваецца шырокі спектр газаў, ад высакародных газаў, такіх яккрыптонінеонда такіх рэакцыйных рэчываў, як трыфтарыд азоту (NF3) і гексафтарыд вальфраму (WF6).

Растучы попыт на чысціню

З моманту вынаходніцтва першага камерцыйнага мікрачыпа свет стаў сведкам дзіўнага, амаль экспанентнага павелічэння прадукцыйнасці паўправадніковых прылад. За апошнія пяць гадоў адным з самых надзейных спосабаў дасягнуць такога паляпшэння прадукцыйнасці было «маштабаванне памеру»: памяншэнне ключавых памераў існуючых архітэктур мікрасхем, каб змясціць больш транзістараў у зададзеную прастору. Акрамя таго, распрацоўка новых архітэктур мікрасхем і выкарыстанне перадавых матэрыялаў прывялі да рэзкага павелічэння прадукцыйнасці прылад.

Сёння крытычныя памеры перадавых паўправаднікоў настолькі малыя, што маштабаванне памераў больш не з'яўляецца жыццяздольным спосабам паляпшэння прадукцыйнасці прылад. Замест гэтага даследчыкі паўправаднікоў шукаюць рашэнні ў выглядзе новых матэрыялаў і трохмерных архітэктур чыпаў.

Дзесяцігоддзі нястомнай мадэрнізацыі азначаюць, што сучасныя паўправадніковыя прылады значна больш магутныя, чым старыя мікрачыпы, але яны таксама больш далікатныя. З'яўленне тэхналогіі вырабу пласцін даўжынёй 300 мм павысіла ўзровень кантролю прымешак, неабходных для вытворчасці паўправаднікоў. Нават найменшае забруджванне ў вытворчым працэсе (асабліва рэдкімі або інертнымі газамі) можа прывесці да катастрафічнага паломкі абсталявання, таму чысціня газу цяпер важнейшая, чым калі-небудзь.

Для тыповага завода па вытворчасці паўправаднікоў газ звышвысокай чысціні ўжо з'яўляецца найбуйнейшым матэрыяльным выдаткам пасля самога крэмнію. Чакаецца, што гэтыя выдаткі будуць толькі расці па меры таго, як попыт на паўправаднікі дасягне новых вышынь. Падзеі ў Еўропе выклікалі дадатковыя парушэнні на напружаным рынку прыроднага газу звышвысокага ціску. Украіна з'яўляецца адным з найбуйнейшых у свеце экспарцёраў газу звышвысокай чысціні.неонпрыкметы; уварванне Расіі азначае, што пастаўкі гэтага высакароднага газу абмежаваныя. Гэта, у сваю чаргу, прывяло да дэфіцыту і росту цэн на іншыя высакародныя газы, такія яккрыптоніксенон.


Час публікацыі: 17 кастрычніка 2022 г.