Ultra-visoki čistosti (UHP) so življenjska doba polprevodniške industrije. Ker povpraševanje in motnje v globalnih dobavnih verigah povišajo ceno ultra visokega tlačnega plina, nove polprevodniške zasnove in proizvodne prakse povečujejo stopnjo potrebnega nadzora onesnaževanja. Za proizvajalce polprevodnikov je lahko zagotovitev čistosti plina UHP pomembnejša kot kdaj koli prej.

Ultra visoki čistosti (UHP) so v sodobni proizvodnji polprevodnikov popolnoma kritični

Ena glavnih aplikacij plina UHP je inertizacija: UHP plin se uporablja za zagotavljanje zaščitne atmosfere okoli polprevodniških komponent in jih tako zaščiti pred škodljivimi učinki vlage, kisika in drugih onesnaževal v atmosferi. Vendar je inertizacija le ena izmed različnih funkcij, ki jih plini izvajajo v polprevodniški industriji. Od primarnih plazemskih plinov do reaktivnih plinov, ki se uporabljajo pri jedkanju in žarjenju, se ultra visoki tlačni plini uporabljajo za številne različne namene in so bistveni v celotni polprevodniški dobavni verigi.

Nekateri "jedri" plini v industriji polprevodnikov vključujejodušik(Uporablja se kot splošno čiščenje in inertni plin),argon(Uporablja se kot primarni plazemski plin pri reakcijah jedkanja in odlaganja),helija(Uporablja se kot inertni plin s posebnimi lastnostmi prenosa toplote) invodik(igra več vlog pri žarjenju, odlaganju, epitaksiji in čiščenju v plazmi).

Ko se je polprevodniška tehnologija razvijala in spreminjala, se tudi plini uporabljajo v proizvodnem procesu. Danes polprevodniški proizvodni obrati uporabljajo široko paleto plinov iz plemenitih plinov, kot soKryptoninNeonza reaktivne vrste, kot sta dušikov trifluorid (NF 3) in volframovi heksafluorid (WF 6).

Naraščajoče povpraševanje po čistosti

Od izuma prvega komercialnega mikročipa je bil svet priča presenetljivemu skoraj eksponentnemu povečanju uspešnosti polprevodniških naprav. V zadnjih petih letih je bil eden izmed najbolj zanesljivih načinov za doseganje tovrstnih izboljšav uspešnosti z "skaliranjem velikosti": zmanjšanje ključnih dimenzij obstoječih arhitektur čipov, da bi v določen prostor stisnili več tranzistorjev. Poleg tega sta razvoj novih arhitektur čipov in uporaba vrhunskih materialov povzročila preskoke v zmogljivosti naprave.

Danes so kritične dimenzije vrhunskih polprevodnikov zdaj tako majhne, ​​da skaliranje velikosti ni več izvedljiv način za izboljšanje učinkovitosti naprave. Namesto tega polprevodniški raziskovalci iščejo rešitve v obliki novih materialov in arhitektur 3D čipov.

Desetletja neumorne preoblikovanja pomenijo, da so današnje polprevodniške naprave veliko močnejše od starih mikročipov - vendar so tudi bolj krhke. Pojav 300 mm tehnologije za izdelavo rezin je povečal raven nečistoče, ki je potrebna za proizvodnjo polprevodnikov. Tudi najmanjša kontaminacija v proizvodnem procesu (zlasti redki ali inertni plini) lahko privede do katastrofalne okvare opreme - zato je čistost plina zdaj pomembnejša kot kdaj koli prej.

Za tipično napravo za izdelavo polprevodnikov je ultra visok plin že največji materialni strošek po samem siliciju. Pričakuje se, da se bodo ti stroški le povečali, saj povpraševanje po polprevodnikih narašča na nove višine. Dogodki v Evropi so povzročili dodatne motnje na napetem trgu ultra visokega tlaka. Ukrajina je eden največjih svetovnih izvoznikov visoke čistostiNeonznaki; Ruska invazija pomeni, da se zaloge redkega plina omejujejo. To je posledično privedlo do pomanjkanja in višjih cen drugih plemenitih plinov, kot soKryptoninksenon.