Ypač didelio grynumo (UHP) dujos yra puslaidininkių pramonės gyvybės šaltinis. Kadangi precedento neturinti paklausa ir pasaulinių tiekimo grandinių sutrikimai didina itin aukšto slėgio dujų kainą, nauji puslaidininkių projektavimo ir gamybos metodai didina reikalingą taršos kontrolės lygį. Puslaidininkių gamintojams galimybė užtikrinti UHP dujų grynumą yra svarbesnė nei bet kada anksčiau.

Ypač didelio grynumo (UHP) dujos yra absoliučiai svarbios šiuolaikinėje puslaidininkių gamyboje

Vienas iš pagrindinių itin aukšto slėgio dujų panaudojimo būdų yra inertizavimas: itin aukšto slėgio dujos naudojamos apsauginei atmosferai aplink puslaidininkių komponentus sudaryti, taip apsaugant juos nuo žalingo drėgmės, deguonies ir kitų atmosferoje esančių teršalų poveikio. Tačiau inertizavimas yra tik viena iš daugelio skirtingų funkcijų, kurias dujos atlieka puslaidininkių pramonėje. Nuo pirminių plazmos dujų iki reaktyviųjų dujų, naudojamų ėsdinimui ir atkaitinimui, itin aukšto slėgio dujos naudojamos įvairiems tikslams ir yra būtinos visoje puslaidininkių tiekimo grandinėje.

Kai kurios „pagrindinės“ dujos puslaidininkių pramonėje apimaazotas(naudojamos kaip bendros valymo ir inertinės dujos),argonas(naudojamos kaip pagrindinės plazmos dujos ėsdinimo ir nusodinimo reakcijose),helis(naudojamos kaip inertinės dujos su ypatingomis šilumos perdavimo savybėmis) irvandenilis(atlieka daug vaidmenų atkaitinimo, nusodinimo, epitaksijos ir plazminio valymo srityse).

Tobulėjant ir keičiantis puslaidininkių technologijoms, keitėsi ir gamybos procese naudojamos dujos. Šiandien puslaidininkių gamybos gamyklose naudojamas platus dujų spektras – nuo ​​inertinių dujų, tokių kaipkriptonasirneonasį reaktyviąsias medžiagas, tokias kaip azoto trifluoridas (NF3) ir volframo heksafluoridas (WF6).

Augantis grynumo poreikis

Nuo tada, kai buvo išrastas pirmasis komercinis mikroschema, pasaulis stebėjo stulbinantį, beveik eksponentinį puslaidininkinių įtaisų našumo padidėjimą. Per pastaruosius penkerius metus vienas iš patikimiausių būdų pasiekti tokį našumo pagerėjimą buvo „dydžio keitimas“: sumažinti pagrindinius esamų lustų architektūrų matmenis, kad būtų galima sutalpinti daugiau tranzistorių tam tikroje erdvėje. Be to, naujų lustų architektūrų kūrimas ir pažangiausių medžiagų naudojimas lėmė įrenginių našumo šuolius.

Šiandien pažangiausių puslaidininkių kritiniai matmenys yra tokie maži, kad dydžio keitimas nebėra perspektyvus būdas pagerinti įrenginių našumą. Vietoj to, puslaidininkių tyrėjai ieško sprendimų naujų medžiagų ir 3D lustų architektūrų pavidalu.

Dešimtmečius trukęs nenuilstamas perprojektavimas reiškia, kad šiandieniniai puslaidininkiniai įtaisai yra daug galingesni nei senieji mikroschemos, tačiau jie taip pat yra trapesni. Atsiradus 300 mm plokštelių gamybos technologijai, padidėjo puslaidininkių gamyboje reikalingo priemaišų kontrolės lygis. Net menkiausias užterštumas gamybos procese (ypač retos arba inertinės dujos) gali sukelti katastrofišką įrangos gedimą, todėl dujų grynumas dabar yra svarbesnis nei bet kada anksčiau.

Tipinei puslaidininkių gamybos gamyklai itin didelio grynumo dujos jau yra didžiausia medžiagų sąnaudų dalis po paties silicio. Tikimasi, kad šios išlaidos tik didės, nes puslaidininkių paklausa išaugs iki naujų aukštumų. Įvykiai Europoje sukėlė papildomų sutrikimų įtemptoje itin aukšto slėgio gamtinių dujų rinkoje. Ukraina yra viena didžiausių pasaulyje itin grynų dujų eksportuotojų.neonasženklai; Rusijos invazija reiškia, kad retųjų dujų tiekimas yra ribojamas. Tai savo ruožtu lėmė kitų inertinių dujų, tokių kaipkriptonasirksenonas.