超高純度 (UHP) ガスは半導体産業の生命線です。前例のない需要と世界的なサプライチェーンの混乱により超高圧ガスの価格が高騰する中、新たな半導体設計と製造手法により、必要とされる汚染管理のレベルが高まっています。半導体メーカーにとって、UHP ガスの純度を確保できることはこれまで以上に重要です。

超高純度 (UHP) ガスは現代の半導体製造において絶対に重要です

UHP ガスの主な用途の 1 つは不活性化です。UHP ガスは半導体コンポーネントの周囲に保護雰囲気を提供するために使用され、それによって大気中の水分、酸素、その他の汚染物質の悪影響から半導体コンポーネントを保護します。ただし、不活性化は、半導体産業においてガスが果たすさまざまな機能の 1 つにすぎません。一次プラズマガスからエッチングやアニールに使用される反応性ガスまで、超高圧ガスはさまざまな目的に使用され、半導体サプライチェーン全体で不可欠です。

半導体業界の「中核」ガスには次のようなものがあります。窒素(一般的なクリーニングや不活性ガスとして使用)、アルゴン(エッチングおよび堆積反応における主要なプラズマ ガスとして使用)、ヘリウム(特殊な熱伝達特性を持つ不活性ガスとして使用) および水素（アニーリング、堆積、エピタキシー、プラズマクリーニングにおいて複数の役割を果たします）。

半導体技術が進化し、変化するにつれて、製造プロセスで使用されるガスも変化しました。現在、半導体製造工場では、次のような希ガスから幅広いガスが使用されています。クリプトンそしてネオン三フッ化窒素 (NF 3 ) や六フッ化タングステン (WF 6 ) などの反応性種に影響します。

純度に対する要求の高まり

最初の商用マイクロチップが発明されて以来、世界は半導体デバイスの性能がほぼ指数関数的に驚異的に向上するのを目の当たりにしました。過去 5 年間、この種の性能向上を達成する最も確実な方法の 1 つは、「サイズ スケーリング」を通じて行われてきました。これは、より多くのトランジスタを所定のスペースに押し込むために、既存のチップ アーキテクチャの主要な寸法を縮小することです。これに加えて、新しいチップ アーキテクチャの開発と最先端の材料の使用により、デバイスの性能が飛躍的に向上しました。

現在、最先端の半導体の限界寸法は非常に小さくなっているため、サイズのスケーリングはデバイスの性能を向上させるための有効な方法ではなくなりました。代わりに、半導体研究者は、新しい材料と 3D チップ アーキテクチャの形でソリューションを探しています。

何十年にもわたるたゆまぬ再設計により、今日の半導体デバイスは昔のマイクロチップよりもはるかに強力になっていますが、同時に壊れやすいものでもあります。 300mm ウェーハ製造技術の出現により、半導体製造に必要な不純物管理のレベルが向上しました。製造プロセスにおけるわずかな汚染（特に希ガスまたは不活性ガス）でも、致命的な機器の故障につながる可能性があるため、ガスの純度はこれまで以上に重要になっています。

典型的な半導体製造工場では、超高純度ガスはすでにシリコン自体に次ぐ最大の材料費となっています。半導体の需要が新たな高みに達するにつれ、これらのコストはさらに増加すると予想されます。欧州での出来事は、緊迫した超高圧天然ガス市場にさらなる混乱を引き起こした。ウクライナは世界最大の高純度の輸出国の一つですネオン標識;ロシアの侵略は、希ガスの供給が制限されていることを意味する。これは次に、次のような他の希ガスの不足と価格の高騰につながりました。クリプトンそしてキセノン.