Ülimalt kõrge puhtus (UHP) gaasid on pooljuhtide tööstuse elujõud. Kuna enneolematu nõudlus ja häired globaalsete tarneahelate suhtes suurendavad ülikõrge survegaasi hinda, suurendavad uued pooljuhtide kavandamine ja tootmispraktikad vajaliku reostuskontrolli taset. Pooljuhtide tootjate jaoks on UHP -gaasi puhtuse tagamine olulisem kui kunagi varem.

Ultra kõrge puhtus (UHP) gaasid on tänapäevases pooljuhttootmisel absoluutselt kriitilised

UHP -gaasi üks peamisi rakendusi on inersioon: UHP -gaasi kasutatakse pooljuhtide komponentide ümber kaitsva atmosfääri tagamiseks, kaitstes neid seeläbi atmosfääri niiskuse, hapniku ja muude saasteainete kahjulike mõjude eest. Kuid inerdamine on vaid üks paljudest erinevatest funktsioonidest, mida gaasid täidavad pooljuhtide tööstuses. Alates primaarsetest plasmagaasidest kuni söövitamiseks ja lõõmutamisel kasutatavate reageerivate gaasideni kasutatakse ülikõrge rõhugaase paljudel erinevatel eesmärkidel ja need on hädavajalikud kogu pooljuhtide tarneahelas.

Mõned pooljuhtide tööstuse “põhilised” gaasid hõlmavadlämmastik(kasutatakse üldise puhastuse ja inertse gaasina),argoon(kasutatud primaarse plasmagaasina söövitamisel ja sadestumisreaktsioonidel),heelium(kasutatakse inertgaasina, millel on spetsiaalsed soojusülekande omadused) javesinik(mängib mitut rolli lõõmutamisel, sadestumisel, epitaksia ja plasma puhastamisel).

Kuna pooljuhtide tehnoloogia on arenenud ja muutunud, on ka gaase kasutatud tootmisprotsessis. Tänapäeval kasutavad pooljuhtide tootmisettevõtted mitmesuguseid gaase, näiteks üllastest gaasedestkrüptonjaneoonreageerivatele liikidele nagu lämmastiku trifluoriid (NF 3) ja volframheksafluoriid (WF 6).

Kasvav nõudlus puhtuse järele

Alates esimese kaubandusliku mikrokiibi leiutamisest on maailm olnud pooljuhtseadmete toimimise hämmastava peaaegu eksponentsiaalse suurenemise. Viimase viie aasta jooksul on üks kindlamaid viise sellise jõudluse parandamise saavutamiseks olnud „suuruse skaleerimise” kaudu: olemasolevate kiibide arhitektuuride võtmemõõtmete vähendamine, et pigistada rohkem transistoreid antud ruumi. Lisaks sellele on uute kiibiarhitektuuride väljatöötamine ja tipptasemel materjalide kasutamine tekitanud hüppeid seadme jõudluses.

Tänapäeval on tipptasemel pooljuhtide kriitilised mõõtmed nüüd nii väikesed skaleerimine, mis ei ole enam elujõuline viis seadme jõudluse parandamiseks. Selle asemel otsivad pooljuhtide teadlased lahendusi uudsete materjalide ja 3D -kiibiarhitektuuride kujul.

Aastakümnete pikkune väsimatu ümberkujundamine tähendab, et tänapäeva pooljuhtide seadmed on palju võimsamad kui vanade mikrokiibid - aga need on ka habrasemad. 300 mm vahvli valmistamise tehnoloogia tulek on suurendanud pooljuhtide tootmiseks vajalikku lisandite kontrolli taset. Isegi vähim saastumine tootmisprotsessis (eriti haruldased või inertgaasid) võib põhjustada katastroofiliste seadmete rikke - seega on gaasi puhtus nüüd olulisem kui kunagi varem.

Tüüpilise pooljuhtide valmistamisjaama jaoks on ülikõrge puhtusarja gaas juba pärast räni enda suurim kulu. Eeldatakse, et need kulud suurenevad ainult siis, kui nõudlus pooljuhtide järele tõuseb uutesse kõrgustesse. Üritused Euroopas on põhjustanud täiendavaid häireid pingelises ülikõrge survega maagaasiturul. Ukraina on üks maailma suurimaid kõrge puhkeoleku eksportijaneoonmärgid; Venemaa sissetung tähendab, et haruldase gaasi varud on piiratud. See omakorda tõi kaasa teiste üllaste gaaside, näiteks kõrgemate hinnad, näitekskrüptonjaksenoon.