گازهای با خلوص فوق‌العاده بالا (UHP) شریان حیاتی صنعت نیمه‌رساناها هستند. از آنجایی که تقاضای بی‌سابقه و اختلال در زنجیره‌های تأمین جهانی، قیمت گاز با فشار فوق‌العاده بالا را افزایش می‌دهد، طراحی و شیوه‌های جدید تولید نیمه‌رساناها، سطح کنترل آلودگی مورد نیاز را افزایش می‌دهد. برای تولیدکنندگان نیمه‌رسانا، توانایی اطمینان از خلوص گاز UHP بیش از هر زمان دیگری اهمیت دارد.

گازهای با خلوص فوق العاده بالا (UHP) در تولید نیمه هادی های مدرن کاملاً حیاتی هستند.

یکی از کاربردهای اصلی گاز UHP، خنثی‌سازی است: گاز UHP برای ایجاد یک فضای محافظ در اطراف اجزای نیمه‌هادی استفاده می‌شود و از این طریق آنها را از اثرات مضر رطوبت، اکسیژن و سایر آلاینده‌های موجود در جو محافظت می‌کند. با این حال، خنثی‌سازی تنها یکی از عملکردهای مختلفی است که گازها در صنعت نیمه‌هادی انجام می‌دهند. از گازهای پلاسمای اولیه گرفته تا گازهای واکنشی مورد استفاده در اچینگ و آنیل، گازهای فوق فشار بالا برای اهداف مختلفی استفاده می‌شوند و در سراسر زنجیره تأمین نیمه‌هادی ضروری هستند.

برخی از گازهای «هسته» در صنعت نیمه‌رساناها عبارتند از:نیتروژن(به عنوان یک گاز پاک کننده عمومی و خنثی استفاده می‌شود)آرگون(به عنوان گاز پلاسمای اصلی در واکنش‌های اچینگ و رسوب‌گذاری استفاده می‌شود)هلیوم(به عنوان یک گاز بی‌اثر با خواص انتقال حرارت ویژه استفاده می‌شود) وهیدروژن(نقش‌های متعددی در عملیات حرارتی آنیل، رسوب‌گذاری، اپیتاکسی و تمیزکاری پلاسما ایفا می‌کند).

با تکامل و تغییر فناوری نیمه‌هادی‌ها، گازهای مورد استفاده در فرآیند تولید نیز تغییر کرده‌اند. امروزه، کارخانه‌های تولید نیمه‌هادی از طیف وسیعی از گازها، از گازهای نجیب مانند ... استفاده می‌کنند.کریپتونونئونبه گونه‌های واکنش‌پذیر مانند تری‌فلوئورید نیتروژن (NF3) و هگزافلوئورید تنگستن (WF6).

تقاضای روزافزون برای خلوص

از زمان اختراع اولین ریزتراشه تجاری، جهان شاهد افزایش تقریباً نمایی شگفت‌انگیزی در عملکرد دستگاه‌های نیمه‌هادی بوده است. در طول پنج سال گذشته، یکی از مطمئن‌ترین راه‌ها برای دستیابی به این نوع بهبود عملکرد، «مقیاس‌بندی اندازه» بوده است: کاهش ابعاد کلیدی معماری‌های تراشه موجود به منظور جای دادن ترانزیستورهای بیشتر در یک فضای مشخص. علاوه بر این، توسعه معماری‌های جدید تراشه و استفاده از مواد پیشرفته، جهش‌هایی در عملکرد دستگاه ایجاد کرده است.

امروزه، ابعاد بحرانی نیمه‌رساناهای پیشرفته آنقدر کوچک شده‌اند که دیگر افزایش اندازه، راه مناسبی برای بهبود عملکرد دستگاه نیست. در عوض، محققان نیمه‌رسانا به دنبال راه‌حل‌هایی در قالب مواد جدید و معماری‌های تراشه سه‌بعدی هستند.

دهه‌ها طراحی مجدد خستگی‌ناپذیر به این معنی است که دستگاه‌های نیمه‌هادی امروزی بسیار قدرتمندتر از میکروچیپ‌های قدیمی هستند - اما شکننده‌تر نیز هستند. ظهور فناوری ساخت ویفر ۳۰۰ میلی‌متری، سطح کنترل ناخالصی مورد نیاز برای تولید نیمه‌هادی را افزایش داده است. حتی کوچکترین آلودگی در یک فرآیند تولید (به‌ویژه گازهای نادر یا بی‌اثر) می‌تواند منجر به خرابی فاجعه‌بار تجهیزات شود - بنابراین خلوص گاز اکنون بیش از هر زمان دیگری اهمیت دارد.

برای یک کارخانه تولید نیمه‌هادی معمولی، گاز با خلوص فوق‌العاده بالا، پس از خود سیلیکون، بزرگترین هزینه مواد اولیه را تشکیل می‌دهد. انتظار می‌رود این هزینه‌ها با افزایش تقاضا برای نیمه‌هادی‌ها به سطوح جدید، افزایش یابند. رویدادهای اروپا باعث اختلال بیشتر در بازار پر تنش گاز طبیعی با فشار فوق‌العاده بالا شده است. اوکراین یکی از بزرگترین صادرکنندگان گاز با خلوص فوق‌العاده بالا در جهان است.نئوننشانه‌ها؛ تهاجم روسیه به این معنی است که منابع این گاز کمیاب محدود شده است. این به نوبه خود منجر به کمبود و افزایش قیمت سایر گازهای نجیب مانندکریپتونوزنون.