Plinovi ultravisoke čistoće (UHP) krvotok su industrije poluvodiča. Kako neviđena potražnja i poremećaji globalnih opskrbnih lanaca povećavaju cijenu plina ultravisokog tlaka, novi dizajn poluvodiča i proizvodne prakse povećavaju potrebnu razinu kontrole onečišćenja. Za proizvođače poluvodiča, mogućnost osiguravanja čistoće UHP plina važnija je nego ikada.

Plinovi ultra visoke čistoće (UHP) apsolutno su kritični 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 zagađivača u atmosferi. Međutim, inertizacija je samo jedna od mnogih različitih funkcija koje plinovi obavljaju u industriji poluvodiča. 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 poluvodiča.

Neki od "jezgrenih" plinova u industriji poluvodiča uključujudušik(koristi se kao opće 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(ima više uloga u žarenju, taloženju, epitaksiji i čišćenju plazmom).

Kako se tehnologija poluvodiča razvijala i mijenjala, tako su se mijenjali i plinovi koji se koriste u procesu proizvodnje. Današnja postrojenja za proizvodnju poluvodiča koriste širok raspon plinova, od plemenitih plinova kao što sukriptonineonna reaktivne vrste kao što su dušikov trifluorid (NF 3 ) i volframov heksafluorid (WF 6 ).

Rastuća potražnja za čistoćom

Od izuma prvog komercijalnog mikročipa, svijet je svjedočio zapanjujućem gotovo eksponencijalnom povećanju performansi poluvodičkih uređaja. Tijekom proteklih pet godina, jedan od najsigurnijih načina za postizanje ove vrste poboljšanja performansi bio je kroz "skaliranje veličine": smanjenje ključnih dimenzija postojećih arhitektura čipova kako bi se uguralo više tranzistora u određeni prostor. Uz to, razvoj novih arhitektura čipova i korištenje najsuvremenijih materijala doveli su do skokova u performansama uređaja.

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

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

Za tipično postrojenje za proizvodnju poluvodiča, plin ultra-visoke čistoće je već najveći materijalni trošak nakon samog silicija. Očekuje se da će ti troškovi samo porasti kako potražnja za poluvodičima raste do novih visina. Događaji u Europi uzrokovali su dodatne poremećaje na napetom tržištu prirodnog plina ultravisokog tlaka. Ukrajina je jedan od najvećih svjetskih izvoznika visoke čistoćeneonznakovi; Ruska invazija znači da su opskrbe bijelim plinom ograničene. To je pak dovelo do nestašica i viših cijena drugih plemenitih plinova kao što sukriptoniksenon.