Plyny s ultra vysokou čistotou (UHP) sú životnou hodnotou polovodičového priemyslu. Keďže bezprecedentný dopyt a narušenia globálnych dodávateľských reťazcov zvyšujú cenu ultra vysokého tlakového plynu, nové konštrukčné a výrobné postupy polovodičov zvyšujú úroveň potrebnej kontroly znečistenia. Pre výrobcov polovodičov je schopnosť zabezpečiť, aby čistota plynu UHP bola dôležitejšia ako kedykoľvek predtým.

Ultra vysoká čistota (UHP) Plyny sú v modernej výrobe polovodičov úplne kritické

Jednou z hlavných aplikácií plynu UHP je inertizácia: plyn UHP sa používa na zabezpečenie ochrannej atmosféry okolo polovodičových komponentov, čím ich chráni pred škodlivými účinkami vlhkosti, kyslíka a iných kontaminantov v atmosfére. Inertizácia je však iba jednou z mnohých rôznych funkcií, ktoré plyny vykonávajú v polovodičovom priemysle. Od primárnych plazmových plynov po reaktívne plyny používané pri leptaní a žíhaní sa ultra vysoké tlakové plyny používajú na mnoho rôznych účelov a sú nevyhnutné v dodávateľskom reťazci polovodičov.

Niektoré z „základných“ plynov v polovodičovom priemysle zahŕňajúdusík(Používa sa ako všeobecné čistenie a inertný plyn),argón(Používa sa ako primárny plazmový plyn pri leptaní a depozičných reakciách),hélium(Používa sa ako inertný plyn so špeciálnymi vlastnosťami prenosu tepla) avodík(hrá viac úloh pri žíhaní, depozícii, epitaxii a čistení plazmy).

Ako sa polovodičová technológia vyvinula a zmenila, používajú sa plyny vo výrobnom procese. V súčasnosti výrobné závody polovodičov používajú širokú škálu plynov, od ušľachtilých plynov, ako sú napríkladkryptónaneónk reaktívnym druhom, ako je trifluorid dusíka (NF 3) a hexafluorid volfrámu (WF 6).

Rastúci dopyt po čistote

Od vynálezu prvého komerčného mikročipu bol svet svedkom úžasného takmer exponenciálneho nárastu výkonnosti polovodičových zariadení. Za posledných päť rokov bol jedným z najistejších spôsobov, ako dosiahnuť tento druh zlepšenia výkonu, prostredníctvom „škálovania veľkosti“: zníženie kľúčových rozmerov existujúcich architektúr čipov, aby sa do daného priestoru vytlačili viac tranzistorov. Okrem toho vývoj nových architektúr čipov a použitie špičkových materiálov priniesli skoky vo výkone zariadenia.

Dnes sú kritické rozmery špičkových polovodičov teraz také malé, že škálovanie veľkosti už nie je životaschopným spôsobom, ako zlepšiť výkon zariadenia. Namiesto toho vedci polovodičov hľadajú riešenia vo forme nových materiálov a architektúr 3D čipov.

Desaťročia neúnavného prepracovania znamenajú, že dnešné polovodičové zariadenia sú oveľa silnejšie ako staré mikročipy - ale sú tiež krehkejšie. Príchod technológie výroby oblátok 300 mm zvýšil úroveň kontroly nečistôt potrebnej pre výrobu polovodičov. Dokonca aj najmenšia kontaminácia vo výrobnom procese (najmä zriedkavé alebo inertné plyny) môže viesť k zlyhaniu katastrofického zariadenia - takže čistota plynu je teraz dôležitejšia ako kedykoľvek predtým.

V prípade typickej výroby polovodičov je plyn s ultra vysokou čistotou už najväčším materiálom po samotnom kremíku. Očakáva sa, že tieto náklady sa zvýšia, pretože dopyt po polovodičoch stúpajú do nových výšok. Udalosti v Európe spôsobili ďalšie narušenie napätého trhu s ultra vysokým tlakom. Ukrajina je jedným z najväčších vývozcov sveta s vysokou úrovňouneónznaky; Ruská invázia znamená, že sú obmedzené zásoby zriedkavého plynu. To zase viedlo k nedostatku a vyšším cenám iných ušľachtilých plynov, ako napríkladkryptónaxenón.