Plini ultra visoke čistosti (UHP) so življenjska sila polprevodniške industrije. Ker izjemno veliko povpraševanje in motnje v svetovnih dobavnih verigah zvišujejo ceno plina ultra visokega tlaka, nove prakse načrtovanja in izdelave polprevodnikov povečujejo potrebno raven nadzora onesnaževanja. Za proizvajalce polprevodnikov je zagotavljanje čistosti plina UHP pomembnejše kot kdaj koli prej.

Plini ultra visoke čistosti (UHP) so absolutno ključni v sodobni proizvodnji polprevodnikov.

Ena glavnih uporab plina UHP je inertizacija: plin UHP se uporablja za zagotavljanje zaščitne atmosfere okoli polprevodniških komponent, s čimer jih ščiti pred škodljivimi učinki vlage, kisika in drugih onesnaževalcev v ozračju. Vendar je inertizacija le ena od mnogih različnih funkcij, ki jih plini opravljajo v polprevodniški industriji. Od primarnih plazemskih plinov do reaktivnih plinov, ki se uporabljajo pri jedkanju in žarjenju, se plini ultra visokega tlaka uporabljajo za številne različne namene in so bistveni v celotni dobavni verigi polprevodnikov.

Nekateri "osnovni" plini v polprevodniški industriji vključujejodušik(uporablja se kot splošno čistilo in inertni plin),argon(uporablja se kot primarni plazemski plin pri reakcijah jedkanja in nanašanja),helij(uporablja se kot inertni plin s posebnimi lastnostmi prenosa toplote) invodik(igra več vlog pri žarjenju, nanašanju, epitaksiji in čiščenju s plazmo).

Z razvojem in spreminjanjem polprevodniške tehnologije so se spreminjali tudi plini, ki se uporabljajo v proizvodnem procesu. Danes tovarne za proizvodnjo polprevodnikov uporabljajo široko paleto plinov, od žlahtnih plinov, kot sokriptoninneonna reaktivne spojine, kot sta dušikov trifluorid (NF3) in volframov heksafluorid (WF6).

Naraščajoče povpraševanje po čistosti

Od izuma prvega komercialnega mikročipa je svet priča osupljivemu skoraj eksponentnemu povečanju zmogljivosti polprevodniških naprav. V zadnjih petih letih je bil eden najzanesljivejših načinov za dosego tovrstnega izboljšanja zmogljivosti »skaliranje velikosti«: zmanjšanje ključnih dimenzij obstoječih arhitektur čipov, da bi v dani prostor stisnili več tranzistorjev. Poleg tega sta razvoj novih arhitektur čipov in uporaba najsodobnejših materialov prinesla skoke v zmogljivosti naprav.

Danes so kritične dimenzije najsodobnejših polprevodnikov tako majhne, ​​da skaliranje velikosti ni več izvedljiv način za izboljšanje delovanja naprav. Namesto tega raziskovalci polprevodnikov iščejo rešitve v obliki novih materialov in 3D-arhitektur čipov.

Desetletja neutrudnega preoblikovanja pomenijo, da so današnje polprevodniške naprave veliko zmogljivejše od starih mikročipov – vendar so tudi bolj krhke. Pojav tehnologije izdelave 300-milimetrskih rezin je povečal raven nadzora nečistoč, ki je potrebna za proizvodnjo polprevodnikov. Že najmanjša kontaminacija v proizvodnem procesu (zlasti redki ali inertni plini) lahko povzroči katastrofalno okvaro opreme – zato je čistost plina zdaj pomembnejša kot kdaj koli prej.

Za tipičen obrat za proizvodnjo polprevodnikov je ultra visoko čist plin že tako največji strošek materiala, takoj za silicijem samim. Pričakuje se, da se bodo ti stroški le še povečali, ko bo povpraševanje po polprevodnikih doseglo nove višine. Dogodki v Evropi so povzročili dodatne motnje na napetem trgu ultra visokotlačnega zemeljskega plina. Ukrajina je eden največjih svetovnih izvoznikov visoko čistega plina.neonznaki; Ruska invazija pomeni, da so zaloge žlahtnega plina omejene. To je posledično privedlo do pomanjkanja in višjih cen drugih žlahtnih plinov, kot sokriptoninksenon.