ก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษ (UHP) เป็นส่วนสำคัญของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์เนื่องจากอุปสงค์อย่างไม่เคยปรากฏมาก่อนและการหยุดชะงักของห่วงโซ่อุปทานทั่วโลกทำให้ราคาของก๊าซแรงดันสูงพิเศษสูงขึ้น การออกแบบและการผลิตเซมิคอนดักเตอร์แบบใหม่จึงเพิ่มระดับการควบคุมมลพิษที่จำเป็นสำหรับผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ความสามารถในการรับประกันความบริสุทธิ์ของก๊าซ UHP นั้นมีความสำคัญมากกว่าที่เคย

ก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษ (UHP) มีความสำคัญอย่างยิ่งในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์สมัยใหม่

การใช้งานหลักอย่างหนึ่งของก๊าซ UHP คือการทำให้เกิดแรงเฉื่อย: ก๊าซ UHP ถูกใช้เพื่อสร้างบรรยากาศป้องกันรอบ ๆ ส่วนประกอบของเซมิคอนดักเตอร์ ดังนั้นจึงช่วยปกป้องพวกมันจากผลกระทบที่เป็นอันตรายของความชื้น ออกซิเจน และสิ่งปนเปื้อนอื่น ๆ ในบรรยากาศอย่างไรก็ตาม ความเฉื่อยเป็นเพียงหนึ่งในหน้าที่ต่างๆ ของก๊าซในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ตั้งแต่ก๊าซปฐมภูมิในพลาสมาไปจนถึงก๊าซปฏิกิริยาที่ใช้ในการกัดและการหลอม ก๊าซความดันสูงพิเศษถูกใช้เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ มากมาย และมีความจำเป็นตลอดห่วงโซ่อุปทานเซมิคอนดักเตอร์

ก๊าซ "แกนกลาง" บางส่วนในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ ได้แก่ไนโตรเจน(ใช้เป็นน้ำยาทำความสะอาดทั่วไปและก๊าซเฉื่อย)อาร์กอน(ใช้เป็นก๊าซพลาสมาหลักในปฏิกิริยาการกัดและการสะสม)ฮีเลียม(ใช้เป็นก๊าซเฉื่อยที่มีคุณสมบัติถ่ายเทความร้อนพิเศษ) และไฮโดรเจน(มีบทบาทหลายอย่างในการหลอม การทับถม การล้าง epitaxy และพลาสมา)

เนื่องจากเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์มีการพัฒนาและเปลี่ยนแปลง ก๊าซที่ใช้ในกระบวนการผลิตก็เช่นกันปัจจุบัน โรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์ใช้ก๊าซหลายชนิด ตั้งแต่ก๊าซมีตระกูล เช่นคริปทอนและนีออนต่อสิ่งมีชีวิตที่เกิดปฏิกิริยา เช่น ไนโตรเจนไตรฟลูออไรด์ (NF 3 ) และทังสเตนเฮกซะฟลูออไรด์ (WF 6 )

ความต้องการความบริสุทธิ์ที่เพิ่มขึ้น

นับตั้งแต่มีการประดิษฐ์ไมโครชิปเชิงพาณิชย์ตัวแรก โลกก็ได้เห็นการเพิ่มขึ้นเกือบเท่าตัวอย่างน่าอัศจรรย์ในประสิทธิภาพของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ในช่วงห้าปีที่ผ่านมา หนึ่งในวิธีที่แน่นอนที่สุดในการปรับปรุงประสิทธิภาพในลักษณะนี้คือการ "ปรับขนาด" การลดขนาดที่สำคัญของสถาปัตยกรรมชิปที่มีอยู่เพื่อบีบทรานซิสเตอร์ให้มากขึ้นในพื้นที่ที่กำหนดนอกจากนี้ การพัฒนาสถาปัตยกรรมชิปใหม่และการใช้วัสดุที่ล้ำสมัยทำให้ประสิทธิภาพของอุปกรณ์เพิ่มขึ้นอย่างก้าวกระโดด

ทุกวันนี้ ขนาดที่สำคัญของเซมิคอนดักเตอร์ที่ล้ำหน้ามีขนาดเล็กมากจนการปรับขนาดไม่ได้เป็นวิธีที่ใช้ได้ผลในการปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์อีกต่อไปนักวิจัยเซมิคอนดักเตอร์กำลังมองหาวิธีแก้ปัญหาในรูปแบบของวัสดุใหม่และสถาปัตยกรรมชิป 3 มิติ

ทศวรรษของการออกแบบใหม่อย่างไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อยหมายความว่าอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ในปัจจุบันมีประสิทธิภาพมากกว่าไมโครชิปในสมัยก่อนมาก แต่ก็เปราะบางกว่าเช่นกันการถือกำเนิดของเทคโนโลยีการผลิตแผ่นเวเฟอร์ขนาด 300 มม. ได้เพิ่มระดับการควบคุมสิ่งเจือปนที่จำเป็นสำหรับการผลิตเซมิคอนดักเตอร์แม้แต่การปนเปื้อนเพียงเล็กน้อยในกระบวนการผลิต (โดยเฉพาะก๊าซที่หายากหรือก๊าซเฉื่อย) ก็สามารถนำไปสู่ความเสียหายร้ายแรงของอุปกรณ์ได้ ดังนั้น ความบริสุทธิ์ของก๊าซจึงมีความสำคัญมากกว่าที่เคย

สำหรับโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์ทั่วไป ก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษเป็นค่าใช้จ่ายด้านวัสดุที่ใหญ่ที่สุดรองจากซิลิกอนค่าใช้จ่ายเหล่านี้คาดว่าจะเพิ่มขึ้นเมื่อความต้องการใช้เซมิคอนดักเตอร์เพิ่มสูงขึ้นเหตุการณ์ในยุโรปได้ก่อให้เกิดการหยุดชะงักเพิ่มเติมต่อตลาดก๊าซธรรมชาติความดันสูงพิเศษที่ตึงเครียดยูเครนเป็นหนึ่งในผู้ส่งออกความบริสุทธิ์สูงรายใหญ่ที่สุดของโลกนีออนสัญญาณ;การรุกรานของรัสเซียทำให้เสบียงของก๊าซหายากถูกจำกัดสิ่งนี้นำไปสู่การขาดแคลนและราคาที่สูงขึ้นของก๊าซมีตระกูลอื่น ๆ เช่นคริปทอนและซีนอน.