Plinovi ultra visoke čistoće (UHP) žila su krvotok poluvodičke industrije. Kako neviđena potražnja i poremećaji u globalnim lancima opskrbe podižu cijenu plina ultra visokog tlaka, novi dizajn i proizvodne prakse poluvodiča povećavaju potrebnu razinu kontrole onečišćenja. Za proizvođače poluvodiča, mogućnost osiguranja čistoće UHP plina važnija je nego ikad.

Plinovi ultra visoke čistoće (UHP) apsolutno su ključni u modernoj proizvodnji poluvodiča

Jedna od glavnih primjena UHP plina je inertizacija: UHP plin se koristi za stvaranje zaštitne atmosfere oko poluvodičkih komponenti, čime ih štiti od štetnih učinaka vlage, kisika i drugih onečišćujućih tvari u atmosferi. Međutim, inertizacija je samo jedna od mnogih različitih funkcija koje plinovi obavljaju u poluvodičkoj industriji. Od primarnih plazma plinova do reaktivnih plinova koji se koriste u jetkanju i žarenju, plinovi ultravisokog tlaka koriste se u mnoge različite svrhe i bitni su u cijelom lancu opskrbe poluvodičima.

Neki od "osnovnih" plinova u poluvodičkoj industriji uključujudušik(koristi se kao opće sredstvo za čišćenje i inertni plin),argon(koristi se kao primarni plazma plin u reakcijama jetkanja i taloženja),helij(koristi se kao inertni plin s posebnim svojstvima prijenosa topline) ivodik(igra višestruke uloge u žarenju, taloženju, epitaksiji i čišćenju plazmom).

Kako se tehnologija poluvodiča razvijala i mijenjala, tako su se mijenjali i plinovi koji se koriste u proizvodnom procesu. Danas tvornice za proizvodnju poluvodiča koriste širok raspon plinova, od plemenitih plinova kao što sukriptonineonna reaktivne vrste kao što su dušikov trifluorid (NF3) i volframov heksafluorid (WF6).

Rastuća potražnja za čistoćom

Od izuma prvog komercijalnog mikročipa, svijet je svjedočio nevjerojatnom gotovo eksponencijalnom povećanju performansi poluvodičkih uređaja. Tijekom proteklih pet godina, jedan od najsigurnijih načina za postizanje ovakvog poboljšanja performansi bilo je "skaliranje veličine": smanjenje ključnih dimenzija postojećih arhitektura čipova kako bi se u zadani prostor smjestilo više tranzistora. Osim toga, razvoj novih arhitektura čipova i korištenje vrhunskih materijala doveli su do skokova u performansama uređaja.

Danas su kritične dimenzije vrhunskih poluvodiča toliko male da skaliranje veličine više nije održiv način za poboljšanje performansi uređaja. Umjesto toga, istraživači poluvodiča traže rješenja u obliku novih materijala i 3D arhitektura čipova.

Desetljeća neumornog redizajna znače da su današnji poluvodički uređaji daleko snažniji od starih mikročipova - ali su i krhkiji. Pojava tehnologije izrade 300 mm pločica povećala je razinu kontrole nečistoća potrebne za proizvodnju poluvodiča. Čak i najmanja kontaminacija u proizvodnom procesu (posebno rijetki ili inertni plinovi) može dovesti do katastrofalnog kvara opreme - stoga je čistoća plina sada važnija nego ikad.

Za tipičnu tvornicu za proizvodnju poluvodiča, plin ultra visoke čistoće već je najveći trošak materijala nakon samog silicija. Očekuje se da će se ti troškovi samo povećavati kako potražnja za poluvodičima raste do novih visina. Događaji u Europi uzrokovali su dodatne poremećaje na napetom tržištu prirodnog plina ultra visokog tlaka. Ukrajina je jedan od najvećih svjetskih izvoznika plina visoke čistoće.neonznakovi; Ruska invazija znači da su zalihe plemenitog plina ograničene. To je zauzvrat dovelo do nestašice i viših cijena drugih plemenitih plinova kao što sukriptoniksenon.