Plyny s ultravysokou čistotou (UHP) sú životodarnou silou polovodičového priemyslu. Keďže bezprecedentný dopyt a narušenia globálnych dodávateľských reťazcov zvyšujú cenu plynu s ultravysokým tlakom, nové postupy návrhu a výroby polovodičov zvyšujú potrebnú úroveň kontroly znečistenia. Pre výrobcov polovodičov je schopnosť zabezpečiť čistotu plynu UHP dôležitejšia ako kedykoľvek predtým.

Plyny s ultra vysokou čistotou (UHP) sú absolútne kľúčové v modernej výrobe polovodičov

Jednou z hlavných aplikácií plynu UHP je inertizácia: plyn UHP sa používa na vytvorenie ochrannej atmosféry okolo polovodičových súčiastok, čím ich chráni pred škodlivými účinkami vlhkosti, kyslíka a iných nečistôt v atmosfére. Inertizácia je však len jednou z mnohých funkcií, ktoré plyny vykonávajú v polovodičovom priemysle. Od primárnych plazmových plynov až po reaktívne plyny používané pri leptaní a žíhaní sa plyny s ultravysokým tlakom používajú na mnoho rôznych účelov a sú nevyhnutné v celom dodávateľskom reťazci polovodičov.

Medzi „základné“ plyny v polovodičovom priemysle patriadusík(používa sa ako všeobecný čistiaci prostriedok a inertný plyn),argón(používaný ako primárny plazmový plyn pri leptacích a depozičných reakciách),hélium(používaný ako inertný plyn so špeciálnymi vlastnosťami prenosu tepla) avodík(hrá viacero úloh pri žíhaní, depozícii, epitaxii a plazmovom čistení).

S vývojom a zmenou polovodičovej technológie sa menili aj plyny používané vo výrobnom procese. V súčasnosti sa v závodoch na výrobu polovodičov používa široká škála plynov, od vzácnych plynov, ako sú napr.kryptónaneónna reaktívne látky, ako je fluorid dusičitý (NF3) a fluorid volfrámu (WF6).

Rastúci dopyt po čistote

Od vynálezu prvého komerčného mikročipu svet zaznamenal ohromujúci, takmer exponenciálny nárast výkonu polovodičových súčiastok. Za posledných päť rokov bol jedným z najistejších spôsobov, ako dosiahnuť tento druh zlepšenia výkonu, „zmenšovanie veľkosti“: zmenšovanie kľúčových rozmerov existujúcich architektúr čipov s cieľom vtesnať viac tranzistorov do daného priestoru. Okrem toho vývoj nových architektúr čipov a používanie špičkových materiálov priniesli skoky vo výkone zariadení.

V súčasnosti sú kritické rozmery špičkových polovodičov také malé, že zmena veľkosti už nie je schodným spôsobom na zlepšenie výkonu zariadení. Namiesto toho výskumníci v oblasti polovodičov hľadajú riešenia vo forme nových materiálov a 3D architektúr čipov.

Desaťročia neúnavného redizajnu znamenajú, že dnešné polovodičové súčiastky sú oveľa výkonnejšie ako staré mikročipy – ale sú tiež krehkejšie. Príchod technológie výroby 300 mm doštičiek zvýšil úroveň kontroly nečistôt potrebnú pri výrobe polovodičov. Aj najmenšia kontaminácia vo výrobnom procese (najmä vzácnymi alebo inertnými plynmi) môže viesť ku katastrofickému zlyhaniu zariadenia – takže čistota plynu je teraz dôležitejšia ako kedykoľvek predtým.

Pre typický závod na výrobu polovodičov je ultračistý plyn už teraz najväčším nákladom na materiál hneď po samotnom kremíku. Očakáva sa, že tieto náklady sa budú len zvyšovať s rastúcim dopytom po polovodičoch. Udalosti v Európe spôsobili ďalšie narušenie napätého trhu so zemným plynom s ultravysokým tlakom. Ukrajina je jedným z najväčších svetových vývozcov vysokočistého plynu.neónsignály; Ruská invázia znamená, že dodávky vzácneho plynu sú obmedzené. To následne viedlo k nedostatku a vyšším cenám iných vzácnych plynov, ako napríkladkryptónaxenón.