Gazrat me pastërti ultra të lartë (UHP) janë burimi jetësor i industrisë së gjysmëpërçuesve. Ndërsa kërkesa e paprecedentë dhe ndërprerjet në zinxhirët e furnizimit global rritin çmimin e gazit me presion ultra të lartë, praktikat e reja të projektimit dhe prodhimit të gjysmëpërçuesve po rrisin nivelin e nevojshëm të kontrollit të ndotjes. Për prodhuesit e gjysmëpërçuesve, aftësia për të siguruar pastërtinë e gazit UHP është më e rëndësishme se kurrë.

Gazrat me pastërti ultra të lartë (UHP) janë absolutisht kritikë në prodhimin modern të gjysmëpërçuesve

Një nga aplikimet kryesore të gazit UHP është inertizimi: gazi UHP përdoret për të siguruar një atmosferë mbrojtëse rreth përbërësve gjysmëpërçues, duke i mbrojtur ata nga efektet e dëmshme të lagështisë, oksigjenit dhe ndotësve të tjerë në atmosferë. Sidoqoftë, inertizimi është vetëm një nga shumë funksione të ndryshme që gazrat kryejnë në industrinë e gjysmëpërçuesve. Nga gazrat primar të plazmës deri te gazet reaktive të përdorura në gravurë dhe pjekje, gazrat me presion ultra të lartë përdoren për shumë qëllime të ndryshme dhe janë thelbësore në të gjithë zinxhirin e furnizimit të gjysmëpërçuesve.

Disa nga gazrat "thelbësore" në industrinë e gjysmëpërçuesve përfshijnëazoti(përdoret si pastrues i përgjithshëm dhe gaz inert),argoni(përdoret si gazi kryesor i plazmës në reaksionet e gdhendjes dhe depozitimit),helium(përdoret si gaz inert me veti të veçanta transferuese të nxehtësisë) dhehidrogjeni(luan role të shumta në pjekjen, depozitimin, epitaksinë dhe pastrimin e plazmës).

Ndërsa teknologjia gjysmëpërçuese ka evoluar dhe ndryshuar, po ashtu kanë ndryshuar edhe gazrat e përdorur në procesin e prodhimit. Sot, fabrikat e prodhimit të gjysmëpërçuesve përdorin një gamë të gjerë gazesh, nga gazrat fisnikë si p.sh.kriptondheneonindaj specieve reaktive si trifluoridi i azotit (NF 3 ) dhe heksafluoridi i tungstenit (WF 6 ).

Kërkesa në rritje për pastërti

Që nga shpikja e mikroçipit të parë komercial, bota ka dëshmuar një rritje mahnitëse pothuajse eksponenciale në performancën e pajisjeve gjysmëpërçuese. Gjatë pesë viteve të fundit, një nga mënyrat më të sigurta për të arritur këtë lloj përmirësimi të performancës ka qenë përmes "shkallëzimit të madhësisë": zvogëlimi i dimensioneve kryesore të arkitekturave ekzistuese të çipave në mënyrë që të shtrydhni më shumë transistorë në një hapësirë ​​të caktuar. Përveç kësaj, zhvillimi i arkitekturave të reja të çipave dhe përdorimi i materialeve të fundit kanë prodhuar hapa të mëdhenj në performancën e pajisjes.

Sot, dimensionet kritike të gjysmëpërçuesve të fundit janë tani aq të vogla sa që shkallëzimi i madhësisë nuk është më një mënyrë e mundshme për të përmirësuar performancën e pajisjes. Në vend të kësaj, studiuesit e gjysmëpërçuesve po kërkojnë zgjidhje në formën e materialeve të reja dhe arkitekturave të çipave 3D.

Dekada ridizajnimi të palodhshëm nënkuptojnë se pajisjet e sotme gjysmëpërçuese janë shumë më të fuqishme se mikroçipet e vjetra – por ato janë gjithashtu më të brishta. Ardhja e teknologjisë së fabrikimit të vaferës 300 mm ka rritur nivelin e kontrollit të papastërtive që kërkohet për prodhimin e gjysmëpërçuesve. Edhe ndotja më e vogël në një proces prodhimi (veçanërisht gazet e rralla ose inerte) mund të çojë në dështim katastrofik të pajisjeve - kështu që pastërtia e gazit është tani më e rëndësishme se kurrë.

Për një fabrikë tipike fabrikimi gjysmëpërçues, gazi me pastërti ultra të lartë është tashmë shpenzimi më i madh material pas vetë silikonit. Këto kosto pritet të rriten vetëm pasi kërkesa për gjysmëpërçues rritet në lartësi të reja. Ngjarjet në Evropë kanë shkaktuar përçarje shtesë në tregun e tensionuar të gazit natyror me presion ultra të lartë. Ukraina është një nga eksportuesit më të mëdhenj në botë të pastërtisë së lartëneonishenjat; Pushtimi i Rusisë do të thotë se furnizimet e gazit të rrallë po kufizohen. Kjo nga ana tjetër çoi në mungesa dhe çmime më të larta të gazeve të tjera fisnike si p.shkriptondheksenon.