Ülikõrge puhtusastmega (UHP) gaasid on pooljuhtide tööstuse elujõud. Kuna enneolematu nõudlus ja globaalsete tarneahelate katkestused tõstavad ülikõrge rõhuga gaasi hinda, suurendavad uued pooljuhtide disaini ja tootmistavad vajalikku saastekontrolli taset. Pooljuhtide tootjate jaoks on UHP gaasi puhtuse tagamine olulisem kui kunagi varem.

Ülikõrge puhtusastmega (UHP) gaasid on tänapäevases pooljuhtide tootmises absoluutselt kriitilise tähtsusega

Üks ülikõrgsurvegaasi peamisi rakendusi on inertiseerimine: ülikõrgsurvegaasi kasutatakse pooljuhtkomponentide ümber kaitsva atmosfääri loomiseks, kaitstes neid seeläbi niiskuse, hapniku ja muude atmosfääris leiduvate saasteainete kahjulike mõjude eest. Inertiseerimine on aga vaid üks paljudest erinevatest funktsioonidest, mida gaasid pooljuhtide tööstuses täidavad. Alates primaarsetest plasmagaasidest kuni söövitamisel ja lõõmutamisel kasutatavate reaktiivsete gaasideni kasutatakse ülikõrgsurvegaase paljudel erinevatel eesmärkidel ning need on olulised kogu pooljuhtide tarneahelas.

Mõned pooljuhtide tööstuse „põhigaasid” hõlmavad järgmistlämmastik(kasutatakse üldise puhastus- ja inertgaasina),argoon(kasutatakse söövitus- ja sadestamisreaktsioonides primaarse plasmagaasina),heelium(kasutatakse inertgaasina, millel on spetsiaalsed soojusülekande omadused) javesinik(mängib mitut rolli lõõmutamisel, sadestamisel, epitaksial ja plasma puhastamisel).

Pooljuhtide tehnoloogia arenedes ja muutudes on muutunud ka tootmisprotsessis kasutatavad gaasid. Tänapäeval kasutavad pooljuhtide tehased laia valikut gaase, alates väärisgaasidest, näitekskrüptoonjaneoonreaktiivsete osakeste, näiteks lämmastiktrifluoriidi (NF3) ja volframheksafluoriidi (WF6) suhtes.

Kasvav nõudlus puhtuse järele

Alates esimese kommertsmikrokiibi leiutamisest on maailm näinud pooljuhtseadmete jõudluse hämmastavat, peaaegu eksponentsiaalset kasvu. Viimase viie aasta jooksul on üks kindlamaid viise sellise jõudluse parandamise saavutamiseks olnud "suuruse skaleerimine": olemasolevate kiibiarhitektuuride põhimõõtmete vähendamine, et mahutada antud ruumi rohkem transistore. Lisaks sellele on uute kiibiarhitektuuride väljatöötamine ja tipptasemel materjalide kasutamine toonud kaasa seadmete jõudluse hüppe.

Tänapäeval on tipptasemel pooljuhtide kriitilised mõõtmed nii väikesed, et suuruse skaleerimine ei ole enam seadmete jõudluse parandamiseks elujõuline viis. Selle asemel otsivad pooljuhtide uurijad lahendusi uudsete materjalide ja 3D-kiibiarhitektuuride näol.

Aastakümneid kestnud väsimatu ümberkujundamine tähendab, et tänapäeva pooljuhtseadised on palju võimsamad kui vanad mikrokiibid – aga nad on ka hapramad. 300 mm vahvlite tootmistehnoloogia tulek on suurendanud pooljuhtide tootmisel vajaliku lisandite kontrolli taset. Isegi väikseimgi saastumine tootmisprotsessis (eriti haruldaste või inertsete gaaside puhul) võib põhjustada katastroofilisi seadmete rikkeid – seega on gaasi puhtus nüüd olulisem kui kunagi varem.

Tüüpilise pooljuhtide tootmistehase jaoks on ülikõrge puhtusastmega gaas juba praegu räni järel suurim materjalikulu. Need kulud eeldatavasti ainult suurenevad, kuna pooljuhtide nõudlus tõuseb uutesse kõrgustesse. Sündmused Euroopas on põhjustanud täiendavaid häireid pingelisel ülikõrge rõhuga maagaasi turul. Ukraina on üks maailma suurimaid ülikõrge puhtusastmega gaasi eksportijaid.neoonmärgid; Venemaa sissetung tähendab, et väärisgaasi tarned on piiratud. See omakorda tõi kaasa teiste väärisgaaside, näiteks ..., puuduse ja kõrgemad hinnad.krüptoonjaksenoon.