Գերբարձր մաքրության (UHP) գազերը կիսահաղորդչային արդյունաբերության կենսական արյունն են: Քանի որ աննախադեպ պահանջարկը և մատակարարման համաշխարհային շղթաների խափանումները բարձրացնում են գերբարձր ճնշման գազի գինը, կիսահաղորդիչների նախագծման և արտադրության նոր պրակտիկան մեծացնում է աղտոտման վերահսկման անհրաժեշտ մակարդակը: Կիսահաղորդիչներ արտադրողների համար UHP գազի մաքրությունը ապահովելու ունակությունն ավելի կարևոր է, քան երբևէ:

Գերբարձր մաքրության (UHP) գազերը բացարձակապես կարևոր են ժամանակակից կիսահաղորդիչների արտադրության մեջ

UHP գազի հիմնական կիրառություններից մեկը իներտացումն է. UHP գազը օգտագործվում է կիսահաղորդչային բաղադրիչների շուրջ պաշտպանական մթնոլորտ ապահովելու համար՝ դրանով իսկ պաշտպանելով դրանք մթնոլորտում խոնավության, թթվածնի և այլ աղտոտիչների վնասակար ազդեցությունից: Այնուամենայնիվ, իներտացումը շատ տարբեր գործառույթներից մեկն է, որը գազերը կատարում են կիսահաղորդչային արդյունաբերության մեջ: Առաջնային պլազմայի գազերից մինչև փորագրման և կռման մեջ օգտագործվող ռեակտիվ գազերը, գերբարձր ճնշման գազերը օգտագործվում են տարբեր նպատակներով և կարևոր են կիսահաղորդիչների մատակարարման շղթայում:

Կիսահաղորդչային արդյունաբերության «հիմնական» գազերից մի քանիսը ներառում ենազոտ(օգտագործվում է որպես ընդհանուր մաքրող և իներտ գազ),արգոն(օգտագործվում է որպես առաջնային պլազմայի գազ փորագրման և նստեցման ռեակցիաներում),հելիում(օգտագործվում է որպես իներտ գազ՝ հատուկ ջերմահաղորդիչ հատկությամբ) ևջրածինը(բազմաթիվ դերեր է խաղում եռացման, նստվածքի, էպիտաքսիայի և պլազմայի մաքրման գործում):

Քանի որ կիսահաղորդչային տեխնոլոգիան զարգացել և փոխվել է, այնպես էլ արտադրական գործընթացում օգտագործվող գազերը: Այսօր կիսահաղորդիչների արտադրության գործարաններն օգտագործում են գազերի լայն տեսականի՝ սկսած ազնիվ գազերից, ինչպիսիք են.կրիպտոնևնեոնայինռեակտիվ տեսակների, ինչպիսիք են ազոտի տրիֆտորիդը (NF 3) և վոլֆրամի հեքսաֆտորիդը (WF 6):

Մաքրության աճող պահանջարկը

Առաջին առևտրային միկրոչիպի գյուտից ի վեր աշխարհը ականատես է եղել կիսահաղորդչային սարքերի արդյունավետության ապշեցուցիչ գրեթե էքսպոնենցիալ աճի: Անցած հինգ տարիների ընթացքում այս տեսակի կատարողականի բարելավման հասնելու ամենահուսալի ուղիներից մեկը եղել է «չափի չափման» միջոցով՝ նվազեցնելով գոյություն ունեցող չիպերի ճարտարապետության հիմնական չափերը՝ ավելի շատ տրանզիստորներ սեղմելու համար տվյալ տարածության մեջ: Բացի սրանից, նոր չիպերի ճարտարապետության զարգացումը և առաջադեմ նյութերի օգտագործումը թռիչքներ են առաջացրել սարքի աշխատանքի մեջ:

Այսօր առաջադեմ կիսահաղորդիչների կրիտիկական չափերն այժմ այնքան փոքր են, որ չափերի չափումն այլևս սարքի աշխատանքը բարելավելու կենսունակ միջոց չէ: Փոխարենը, կիսահաղորդիչների հետազոտողները լուծումներ են փնտրում նոր նյութերի և 3D չիպերի ճարտարապետության տեսքով:

Տասնամյակների անխոնջ վերափոխումը նշանակում է, որ այսօրվա կիսահաղորդչային սարքերը շատ ավելի հզոր են, քան հին միկրոչիպերը, բայց դրանք նաև ավելի փխրուն են: 300 մմ վաֆլի արտադրության տեխնոլոգիայի հայտնվելը բարձրացրել է կիսահաղորդիչների արտադրության համար պահանջվող կեղտոտության վերահսկման մակարդակը: Նույնիսկ արտադրական գործընթացում ամենափոքր աղտոտումը (հատկապես հազվագյուտ կամ իներտ գազերը) կարող է հանգեցնել սարքավորման աղետալի խափանման, ուստի գազի մաքրությունն այժմ ավելի կարևոր է, քան երբևէ:

Տիպիկ կիսահաղորդիչների արտադրության գործարանի համար գերբարձր մաքրության գազն արդեն իսկ ամենամեծ նյութական ծախսն է բուն սիլիցիումից հետո: Ակնկալվում է, որ այս ծախսերը միայն կավելանան, քանի որ կիսահաղորդիչների պահանջարկը նոր բարձունքների է հասնում: Եվրոպայում տեղի ունեցող իրադարձությունները լրացուցիչ խափանումներ են առաջացրել բնական գազի գերբարձր ճնշման լարված շուկայում։ Ուկրաինան բարձր մաքրության աշխարհի խոշորագույն արտահանողներից մեկն էնեոնայիննշաններ; Ռուսաստանի ներխուժումը նշանակում է, որ հազվագյուտ գազի մատակարարումները սահմանափակվում են: Սա իր հերթին հանգեցրեց դեֆիցիտի և այլ ազնիվ գազերի գների բարձրացման, ինչպիսիք ենկրիպտոնևքսենոն.