Plyny s ultravysokou čistotou (UHP) jsou životodárnou silou polovodičového průmyslu. Vzhledem k tomu, že bezprecedentní poptávka a narušení globálních dodavatelských řetězců zvyšují cenu plynu s ultravysokým tlakem, nové postupy návrhu a výroby polovodičů zvyšují potřebnou úroveň kontroly znečištění. Pro výrobce polovodičů je schopnost zajistit čistotu plynu UHP důležitější než kdy dříve.

Plyny s ultra vysokou čistotou (UHP) jsou v moderní výrobě polovodičů naprosto klíčové.

Jednou z hlavních aplikací plynu UHP je inertizace: Plyn UHP se používá k vytvoření ochranné atmosféry kolem polovodičových součástek, čímž je chrání před škodlivými účinky vlhkosti, kyslíku a dalších kontaminantů v atmosféře. Inertizace je však jen jednou z mnoha funkcí, které plyny plní v polovodičovém průmyslu. Od primárních plazmových plynů až po reaktivní plyny používané při leptání a žíhání se plyny s ultravysokým tlakem používají k mnoha různým účelům a jsou nezbytné v celém dodavatelském řetězci polovodičů.

Mezi „základní“ plyny v polovodičovém průmyslu patřídusík(používá se jako běžný čisticí prostředek a inertní plyn),argon(používaný jako primární plazmový plyn při leptání a depozičních reakcích),hélium(používaný jako inertní plyn se speciálními vlastnostmi přenosu tepla) avodík(hraje několik rolí při žíhání, depozici, epitaxi a plazmovém čištění).

S vývojem a změnami polovodičové technologie se měnily i plyny používané ve výrobním procesu. Dnes se v závodech na výrobu polovodičů používá široká škála plynů, od vzácných plynů, jako jsoukryptonaneonna reaktivní látky, jako je fluorid dusičitý (NF3) a fluorid wolframu (WF6).

Rostoucí poptávka po čistotě

Od vynálezu prvního komerčního mikročipu byl svět svědkem ohromujícího, téměř exponenciálního nárůstu výkonu polovodičových součástek. V posledních pěti letech bylo jedním z nejjistějších způsobů, jak dosáhnout tohoto zlepšení výkonu, „zmenšení velikosti“: zmenšení klíčových rozměrů stávajících architektur čipů, aby se do daného prostoru vměstnalo více tranzistorů. Kromě toho vývoj nových architektur čipů a použití špičkových materiálů vedly ke skokovému nárůstu výkonu zařízení.

Kritické rozměry špičkových polovodičů jsou dnes tak malé, že zmenšování jejich velikosti již není schůdným způsobem, jak zlepšit výkon zařízení. Výzkumníci v oblasti polovodičů místo toho hledají řešení v podobě nových materiálů a 3D architektur čipů.

Desetiletí neúnavného přepracování znamenají, že dnešní polovodičové součástky jsou mnohem výkonnější než staré mikročipy – ale jsou také křehčí. Nástup technologie výroby 300mm destiček zvýšil úroveň kontroly nečistot potřebnou pro výrobu polovodičů. I sebemenší kontaminace ve výrobním procesu (zejména vzácnými nebo inertními plyny) může vést ke katastrofickému selhání zařízení – čistota plynu je proto nyní důležitější než kdy dříve.

Pro typický závod na výrobu polovodičů je ultračistý plyn již nyní největším nákladem na materiál hned po samotném křemíku. Očekává se, že tyto náklady se s prudkým nárůstem poptávky po polovodičích budou jen zvyšovat. Události v Evropě způsobily další narušení napjatého trhu s ultračistým zemním plynem. Ukrajina je jedním z největších světových vývozců vysoce čistého plynu.neonznámky; Ruská invaze znamená, že dodávky vzácného plynu jsou omezené. To následně vedlo k nedostatku a vyšším cenám dalších vzácných plynů, jako napříkladkryptonaxenon.