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・製造手法では、より高いレベルの汚染防止対策が求められています。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になっています。
超高純度(UHP)ガスは、現代の半導体製造において極めて重要である。
超高圧ガスの主な用途の一つは不活性化です。超高圧ガスは半導体部品の周囲に保護雰囲気を作り出すために使用され、それによって大気中の水分、酸素、その他の汚染物質による有害な影響から部品を保護します。しかし、不活性化は半導体産業においてガスが果たす多くの機能の一つにすぎません。一次プラズマガスからエッチングやアニーリング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で使用され、半導体サプライチェーン全体を通して不可欠です。
半導体産業における「コア」ガスには以下のようなものがある。窒素(一般的な洗浄剤および不活性ガスとして使用される)アルゴン(エッチングおよび成膜反応における主要なプラズマガスとして使用される)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される)水素(アニーリング、成膜、エピタキシャル成長、プラズマ洗浄において複数の役割を果たす。)
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てきました。今日、半導体製造工場では、希ガスから、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)などの反応性種に反応する。
純度に対する需要の高まり
最初の商用マイクロチップの発明以来、半導体デバイスの性能は驚異的な、ほぼ指数関数的な向上を遂げてきました。過去5年間、このような性能向上を実現する最も確実な方法の一つは、「サイズスケーリング」、つまり既存のチップアーキテクチャの主要寸法を縮小し、限られたスペースにより多くのトランジスタを詰め込むことでした。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材料の使用も、デバイス性能の飛躍的な向上をもたらしました。
今日、最先端半導体の重要な寸法は非常に小さくなっており、サイズ縮小はもはやデバイス性能を向上させる有効な手段ではなくなっている。そのため、半導体研究者たちは、新しい材料や3Dチップ構造といった形で解決策を模索している。
数十年にわたる絶え間ない改良の結果、今日の半導体デバイスはかつてのマイクロチップよりもはるかに高性能になったが、同時に非常に脆弱にもなった。300mmウェハ製造技術の登場により、半導体製造に必要な不純物制御のレベルは向上した。製造工程におけるわずかな汚染(特に希ガスや不活性ガス)でさえ、装置の壊滅的な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る。
一般的な半導体製造工場では、超高純度ガスはシリコン自体に次いで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て、これらのコストは増加する一方です。ヨーロッパでの出来事は、緊張状態にある超高圧天然ガス市場にさらなる混乱をもたらしました。ウクライナは世界最大の高純度ガス輸出国の1つです。ネオン兆候としては、ロシアの侵攻により、希少ガスの供給が制限されている。これにより、他の希ガスも不足し、価格が高騰している。クリプトンそしてキセノン.
投稿日時:2022年10月17日





