使用超高纯度气体进行半导体制造

超高纯度气体在半导体供应链中至关重要。确实，对于正常的晶圆厂，高纯度气体构成了硅本身之后最大的材料支出。

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在全球筹码短缺之后，该行业一直在迅速增长 - 及其对高纯度气体也在上升。^1,2

氢，氮，氦气和氩气是半导体制造中最常用的大量气体。

氮

大约78％的空气由氮组成，因此它显着丰富。³同样，它是无电导性和化学惰性的。因此，氮已成为一种负担得起的惰性气体，进入了多个行业。

半导体行业是氮的重要消费者。现代的半导体制造厂每小时可以使用多达50,000立方米的氮。⁴

就半导体制造而言，氮都用于劳动和清除气体，从而保护敏感的硅晶片免受空气中的水分和活性氧的水分。

氦

氦是一种贵重的气体。这意味着像氮一样，氦气也是化学惰性的，但它也具有高度传导性的额外优势。这对半导体制造是有益的，从而使其能够有效地将热量远离能量过程，并有助于保护它们免受热损伤以及不良的化学反应。^5,6

氢

在电子制造和半导体生产中，氢已被广泛使用。氢用于：

• 退火：将硅晶片定期加热至高温，然后逐渐冷却以修复（退火）晶体结构。氢已被用来均匀地转移到晶片上，并有助于重建晶体结构。
• 沉积：可以将氢集成到薄硅膜中，以使其原子结构高度混乱，并有助于提高其电阻率。
• 外延：超高纯度氢已被用作半导体材料（如锗和硅）的外延沉积中的还原剂。欧洲杯足球竞彩
• 血浆清洁：氢血浆在消除紫外线光刻中使用的光源的锡污染方面特别有效。⁷

氩气

氩气是另一种贵重气体，显示出类似于氦气和氮的低反应性。但是，由于其电离能量低，氩气通常用于半导体应用中。由于氩气相对简单，因此通常用作半导体制造中蚀刻和沉积反应的主要等离子体气体。除此之外，还将氩气用于紫外线光刻中的准分子激光器中。⁸

为什么纯度很重要

传统上，通过尺寸缩放获得了半导体技术的进展。这可以用新一代的半导体技术来完成，这些技术以较小的特征大小为特征。

这产生了几个优点：更多的晶体管包装成提供的音量，增强的较低功耗，当前流量和更快的切换。^9,10

但是，随着关键尺寸向下驱动，半导体设备变得越来越脆弱。在一个单个原子的位置显着的世界中，容错阈值令人难以置信地紧。因此，现代半导体过程需要工艺气体可能最大的纯度。

空气产品已经由BIP开发^®气体范围为半导体应用提供最大的气体纯度水平。批判性，比普^®气体不仅提供较高的纯度，而且具有绝对最小的关键杂质，例如水分，氧气和碳氢化合物。

专有比普^®技术- 在每个气缸内内置 - 在使用时提供额外的气体过滤。

全部^®气体的最低纯度等级为6.0（99.9999％纯度）。该公司确保市场的最低关键杂质水平：氧气（≤10ppb），水分（≤20ppb）和总烃（<100 ppb）。该公司还以各种供应模式为半导体行业提供特殊气体，以适合任何消费率和应用。

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参考和进一步阅读

1. Ravi，S。一月份的全球半导体销售额增长13.2％。半导体行业协会https://www.spoomendonductors.org/global-semiconductor-sales-increase-13-2-2 are-In-In-in-In-January/（2021）。
2. welle（www.dw.com），D。欧盟的微芯片困境：太少或太晚了？|DW |29.04.2021。dw.comhttps://www.dw.com/en/the-eus-microchip-dilemma-too-little-ortil-or-too-late/a-57367537。
3. 实验室，S。U。H. I. On E. C. A. F.-P.S. B. A. B.，NASA的喷气推进。气氛：在二氧化碳上处理。气候变化：地球的生命体征https://climate.nasa.gov/news/2915/the-atmosphere-getting-a handle-on handle-on-carbon-dioxide。
4. 半导体的氮需求增加：您有多安全？PureAire监视系统氧气监测器https://www.pureairemonitoring.com/nitrogen-demand-increases-for-sepoomendoctor-how-how-safe-are-you/（2016）。
5. 氦气在半导体制造中发挥了作用。ierhttps://www.instituteforenergyresearch.org/fossil-fuels/helium-is-instrumental-in-spoomendocductor-manufacturing/（2021）。
6. 半导体行业协会|Carolyn Duran的证词，化学风险和合规性，全球采购和采购，英特尔公司的证词。https://www.energy.senate.gov/services/files/be7c9d0c-2043-4bbd-8313-c49cb6356c0e。
7. ELG，D。T.通过原位氢等离子体从极端紫外线收集器光学元件中去除锡。博士论文（2016）。
8. Talents，G.，Wagenaars，E。＆Pert，G。EUV波长的光刻。自然光子4，809–811（2010）。
9. Moore，G。E.没有指数是永远的：但是“永远”可以延迟！[半导体行业]。在2003 IEEE国际固态电路会议，2003年。技术论文的消化。ESSCC。卷。1 20–23（IEEE，2003）。
10. Orji，N。G.等。下一代半导体设备的计量学。NAT电子1，532–547（2018）。

此信息已从Air Products PLC提供的材料中采购，审查和调整。欧洲杯足球竞彩

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