Īpaši augstas tīrības (UHP) gāzes ir pusvadītāju nozares dzīvības spēks. Tā kā bezprecedenta pieprasījums un globālās piegādes ķēdes traucējumi paaugstina īpaši augsta spiediena gāzes cenu, jaunas pusvadītāju projektēšanas un ražošanas metodes palielina nepieciešamo piesārņojuma kontroles līmeni. Pusvadītāju ražotājiem spēja nodrošināt UHP gāzes tīrību ir svarīgāka nekā jebkad agrāk.

Īpaši augstas tīrības (UHP) gāzes ir absolūti kritiskas mūsdienu pusvadītāju ražošanā

Viens no galvenajiem UHP gāzes pielietojumiem ir inertizācija: UHP gāzi izmanto, lai nodrošinātu aizsargatmosfēru ap pusvadītāju komponentiem, tādējādi pasargājot tos no mitruma, skābekļa un citu atmosfērā esošo piesārņotāju kaitīgās ietekmes. Tomēr inertizācija ir tikai viena no daudzajām dažādajām funkcijām, ko gāzes veic pusvadītāju rūpniecībā. No primārajām plazmas gāzēm līdz reaktīvām gāzēm, ko izmanto kodināšanā un atlaidināšanā, īpaši augsta spiediena gāzes tiek izmantotas daudziem dažādiem mērķiem un ir būtiskas visā pusvadītāju piegādes ķēdē.

Dažas no pusvadītāju nozares “kodola” gāzēm ietverslāpeklis(izmanto kā vispārēju tīrīšanas līdzekli un inertu gāzi),argons(izmanto kā primāro plazmas gāzi kodināšanas un nogulsnēšanas reakcijās),hēlijs(izmanto kā inertu gāzi ar īpašām siltuma pārneses īpašībām) unūdeņradis(spēlē vairākas lomas atkausēšanā, nogulsnēšanā, epitaksijā un plazmas tīrīšanā).

Pusvadītāju tehnoloģijai attīstoties un mainoties, ir mainījušās arī ražošanas procesā izmantotās gāzes. Mūsdienās pusvadītāju ražošanas rūpnīcās tiek izmantots plašs gāzu klāsts, sākot no cēlgāzēm, piemēram,kriptonsunneonauz reaktīvām sugām, piemēram, slāpekļa trifluorīdu (NF 3 ) un volframa heksafluorīdu (WF 6 ).

Pieaug pieprasījums pēc tīrības

Kopš pirmās komerciālās mikroshēmas izgudrošanas pasaule ir piedzīvojusi pārsteidzošu, gandrīz eksponenciālu pusvadītāju ierīču veiktspējas pieaugumu. Pēdējo piecu gadu laikā viens no drošākajiem veidiem, kā panākt šāda veida veiktspējas uzlabošanu, ir bijis "izmēru mērogošana": esošo mikroshēmu arhitektūru galveno izmēru samazināšana, lai noteiktā telpā izspiestu vairāk tranzistoru. Papildus tam jaunu mikroshēmu arhitektūru izstrāde un vismodernāko materiālu izmantošana ir nodrošinājusi lēcienus ierīces veiktspējā.

Mūsdienās vismodernāko pusvadītāju kritiskie izmēri tagad ir tik mazi, ka izmēru mērogošana vairs nav dzīvotspējīgs veids, kā uzlabot ierīces veiktspēju. Tā vietā pusvadītāju pētnieki meklē risinājumus jaunu materiālu un 3D mikroshēmu arhitektūras veidā.

Desmitiem gadu ilga nenogurstoša pārprojektēšana nozīmē, ka mūsdienu pusvadītāju ierīces ir daudz jaudīgākas par vecajām mikroshēmām, taču tās ir arī trauslākas. 300 mm vafeļu ražošanas tehnoloģijas parādīšanās ir palielinājusi pusvadītāju ražošanā nepieciešamo piemaisījumu kontroles līmeni. Pat mazākais piesārņojums ražošanas procesā (īpaši retas vai inertas gāzes) var izraisīt katastrofālu iekārtu atteici, tāpēc gāzes tīrība tagad ir svarīgāka nekā jebkad agrāk.

Tipiskai pusvadītāju ražošanas rūpnīcai īpaši augstas tīrības pakāpes gāze jau ir lielākās materiālu izmaksas pēc paša silīcija. Paredzams, ka šīs izmaksas tikai pieaugs, jo pieprasījums pēc pusvadītājiem pieaugs līdz jauniem augstumiem. Notikumi Eiropā radījuši papildu traucējumus saspringtajā ultraaugsta spiediena dabasgāzes tirgū. Ukraina ir viena no pasaulē lielākajām augstas tīrības pakāpes produktu eksportētājāmneonazīmes; Krievijas iebrukums nozīmē, ka retās gāzes piegādes tiek ierobežotas. Tas savukārt izraisīja citu cēlgāzu trūkumu un augstākas cenas, piemēram,kriptonsunksenons.