Gasovi ultra visoke čistoće (UHP) su žila kucavica poluprovodničke industrije. Kako neviđena potražnja i poremećaji u globalnim lancima snabdijevanja podižu cijenu gasa ultra visokog pritiska, novi dizajn i proizvodne prakse poluprovodnika povećavaju potreban nivo kontrole zagađenja. Za proizvođače poluprovodnika, mogućnost osiguranja čistoće UHP gasa je važnija nego ikad.

Gasovi ultra visoke čistoće (UHP) su apsolutno ključni u modernoj proizvodnji poluprovodnika

Jedna od glavnih primjena UHP plina je inertizacija: UHP plin se koristi za stvaranje zaštitne atmosfere oko poluprovodničkih komponenti, čime ih štiti od štetnih utjecaja vlage, kisika i drugih zagađivača u atmosferi. Međutim, inertizacija je samo jedna od mnogih različitih funkcija koje plinovi obavljaju u poluprovodničkoj industriji. Od primarnih plazma plinova do reaktivnih plinova koji se koriste u nagrizanju i žarenju, plinovi ultra visokog pritiska koriste se u mnoge različite svrhe i neophodni su u cijelom lancu snabdijevanja poluprovodnicima.

Neki od "osnovnih" gasova u industriji poluprovodnika uključujudušik(koristi se kao opće sredstvo za čišćenje i inertni plin),argon(koristi se kao primarni plazma plin u reakcijama nagrizanja i taloženja),helijum(koristi se kao inertni plin sa posebnim svojstvima prijenosa topline) ivodonik(igra višestruke uloge u žarenju, taloženju, epitaksiji i čišćenju plazmom).

Kako se tehnologija poluprovodnika razvijala i mijenjala, tako su se mijenjali i gasovi koji se koriste u proizvodnom procesu. Danas, fabrike za proizvodnju poluprovodnika koriste širok spektar gasova, od plemenitih gasova kao što sukriptonineonna reaktivne vrste kao što su dušikov trifluorid (NF3) i volframov heksafluorid (WF6).

Rastuća potražnja za čistoćom

Od izuma prvog komercijalnog mikročipa, svijet je svjedočio zapanjujućem, gotovo eksponencijalnom povećanju performansi poluprovodničkih uređaja. Tokom proteklih pet godina, jedan od najsigurnijih načina za postizanje ovakvog poboljšanja performansi bio je "skaliranje veličine": smanjenje ključnih dimenzija postojećih arhitektura čipova kako bi se u dati prostor smjestilo više tranzistora. Pored toga, razvoj novih arhitektura čipova i upotreba najsavremenijih materijala doveli su do skokova u performansama uređaja.

Danas su kritične dimenzije najsavremenijih poluprovodnika toliko male da skaliranje veličine više nije održiv način za poboljšanje performansi uređaja. Umjesto toga, istraživači poluprovodnika traže rješenja u obliku novih materijala i 3D arhitektura čipova.

Decenije neumornog redizajna znače da su današnji poluprovodnički uređaji daleko snažniji od starih mikročipova - ali su i krhkiji. Pojava tehnologije izrade 300 mm pločica povećala je nivo kontrole nečistoća potreban za proizvodnju poluprovodnika. Čak i najmanja kontaminacija u proizvodnom procesu (posebno rijetki ili inertni gasovi) može dovesti do katastrofalnog kvara opreme - tako da je čistoća gasa sada važnija nego ikad.

Za tipičnu fabriku poluprovodnika, gas ultra visoke čistoće već predstavlja najveći materijalni trošak, odmah nakon samog silicija. Očekuje se da će se ovi troškovi samo povećavati kako potražnja za poluprovodnicima bude dostizala nove visine. Događaji u Evropi izazvali su dodatne poremećaje na napetom tržištu prirodnog gasa ultra visokog pritiska. Ukrajina je jedan od najvećih svjetskih izvoznika gasa visoke čistoće.neonznakovi; Ruska invazija znači da su zalihe ovog plemenitog plina ograničene. To je zauzvrat dovelo do nestašice i viših cijena drugih plemenitih plinova kao što sukriptoniksenon.