Plyny ultra vysokých čistoty (UHP) jsou životností polovodičového průmyslu. Vzhledem k tomu, že bezprecedentní poptávka a narušení globálních dodavatelských řetězců zvyšují cenu ultra vysokého tlakového plynu, nové polovodičové návrh a výrobní postupy zvyšují úroveň potřebné úrovně kontroly znečištění. Pro výrobce polovodičů je schopnost zajistit, aby čistota plynu UHP byla důležitější než kdy jindy.

Plyny ultra vysoké čistoty (UHP) jsou při moderní polovodičové výrobě naprosto kritické

Jednou z hlavních aplikací plynu UHP je inerkce: UHP plyn se používá k zajištění ochranné atmosféry kolem polovodičových složek, čímž je chrání před škodlivými účinky vlhkosti, kyslíku a dalších kontaminantů v atmosféře. Inertizace je však jen jednou z mnoha různých funkcí, které plyny působí v polovodičovém průmyslu. Od primárních plazmatických plynů po reaktivní plyny používané při leptání a žíhání se pro mnoho různých účelů používají ultra vysoký tlak a jsou nezbytné v polovodičovém dodavatelském řetězci.

Mezi „základní“ plyny v polovodičovém průmyslu patřídusík(používá se jako obecný čištění a inertní plyn),Argon(používá se jako primární plazmatický plyn při leptání a depozičním reakcích),hélium(používá se jako inertní plyn se speciálními vlastnostmi přenosu tepla) avodík(hraje více rolí v žíhání, depozici, epitaxy a čištění plazmy).

Jak se polovodičová technologie vyvíjela a změnila, také se při výrobním procesu používají plyny. Dnešní výrobní závody polovodiče dnes používají širokou škálu plynů, od ušlechtilých plynů, jako napříkladkryptonaNeonreaktivní druhy, jako je dusík trifluorid (NF 3) a wolframový hexafluorid (WF 6).

Rostoucí poptávka po čistotě

Od vynálezu prvního komerčního mikročipu byl svět svědkem úžasného téměř exponenciálního nárůstu výkonu polovodičových zařízení. Během posledních pěti let byl jeden z nejjistějších způsobů, jak dosáhnout tohoto druhu zlepšování výkonu, prostřednictvím „škálování velikosti“: snižování klíčových rozměrů stávajících architektur čipů, aby se vytlačil více tranzistorů do daného prostoru. Kromě toho vývoj nových architektur Chip a použití nejmodernějších materiálů vytvořil skoky při výkonu zařízení.

Dnes jsou kritické rozměry špičkových polovodičů nyní tak malé, že škálování velikostí již není životaschopným způsobem, jak zlepšit výkon zařízení. Místo toho vědci polovodičů hledají řešení ve formě nových materiálů a architektur 3D čipů.

Desetiletí neúnavných redesignů středních polovodičových zařízení jsou mnohem silnější než staré mikročipy - ale jsou také křehčí. Příchod technologie výroby oplatky 300 mm zvýšil úroveň kontroly nečistot potřebnou pro výrobu polovodičů. Dokonce i nejmenší kontaminace ve výrobním procesu (zejména vzácných nebo inertních plynech) může vést k selhání katastrofického vybavení - takže čistota plynu je nyní důležitější než kdy jindy.

Pro typickou polovodičovou výrobní rostlinu je ultra vysoký plyn již největší náklady na materiál po samotném křemíku. Očekává se, že se tyto náklady zvýší, protože poptávka po polovodičích stoupá do nových výšin. Události v Evropě způsobily další narušení trhu s napjatým ultra vysokým tlakem na zemní plyn. Ukrajina je jedním z největších vývozců vysoké čistoty na světěNeonznamení; Ruská invaze znamená, že jsou omezeny zásoby vzácného plynu. To zase vedlo k nedostatkům a vyšší ceny jiných ušlechtilých plynů, jako jekryptonaxenon.