അൾട്രാ-ഹൈ പ്യൂരിറ്റി (UHP) വാതകങ്ങളാണ് അർദ്ധചാലക വ്യവസായത്തിൻ്റെ ജീവനാഡി. ആഗോള വിതരണ ശൃംഖലയിലെ അഭൂതപൂർവമായ ഡിമാൻഡും തടസ്സങ്ങളും അൾട്രാ-ഹൈ പ്രഷർ ഗ്യാസിൻ്റെ വില വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനാൽ, പുതിയ അർദ്ധചാലക രൂപകൽപ്പനയും നിർമ്മാണ രീതികളും ആവശ്യമായ മലിനീകരണ നിയന്ത്രണത്തിൻ്റെ തോത് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. അർദ്ധചാലക നിർമ്മാതാക്കൾക്ക്, UHP വാതകത്തിൻ്റെ പരിശുദ്ധി ഉറപ്പാക്കാൻ കഴിയുന്നത് എന്നത്തേക്കാളും പ്രധാനമാണ്.

ആധുനിക അർദ്ധചാലക നിർമ്മാണത്തിൽ അൾട്രാ ഹൈ പ്യൂരിറ്റി (UHP) വാതകങ്ങൾ തികച്ചും നിർണായകമാണ്

UHP വാതകത്തിൻ്റെ പ്രധാന പ്രയോഗങ്ങളിലൊന്ന് നിഷ്ക്രിയത്വമാണ്: അർദ്ധചാലക ഘടകങ്ങൾക്ക് ചുറ്റും ഒരു സംരക്ഷിത അന്തരീക്ഷം നൽകുന്നതിന് UHP വാതകം ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതുവഴി അന്തരീക്ഷത്തിലെ ഈർപ്പം, ഓക്സിജൻ, മറ്റ് മലിനീകരണം എന്നിവയുടെ ദോഷകരമായ ഫലങ്ങളിൽ നിന്ന് അവയെ സംരക്ഷിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, അർദ്ധചാലക വ്യവസായത്തിൽ വാതകങ്ങൾ നിർവഹിക്കുന്ന വിവിധ പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ഒന്ന് മാത്രമാണ് നിഷ്ക്രിയത്വം. പ്രൈമറി പ്ലാസ്മ വാതകങ്ങൾ മുതൽ എച്ചിംഗിലും അനീലിംഗിലും ഉപയോഗിക്കുന്ന റിയാക്ടീവ് വാതകങ്ങൾ വരെ, അൾട്രാ-ഹൈ പ്രഷർ വാതകങ്ങൾ വിവിധ ആവശ്യങ്ങൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവ അർദ്ധചാലക വിതരണ ശൃംഖലയിലുടനീളം അവശ്യമാണ്.

അർദ്ധചാലക വ്യവസായത്തിലെ "കോർ" വാതകങ്ങളിൽ ചിലത് ഉൾപ്പെടുന്നുനൈട്രജൻ(ഒരു പൊതു ശുചീകരണമായും നിഷ്ക്രിയ വാതകമായും ഉപയോഗിക്കുന്നു)ആർഗോൺ(എച്ചിംഗ്, ഡിപ്പോസിഷൻ പ്രതികരണങ്ങളിൽ പ്രാഥമിക പ്ലാസ്മ വാതകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു)ഹീലിയം(പ്രത്യേക താപ-കൈമാറ്റ ഗുണങ്ങളുള്ള ഒരു നിഷ്ക്രിയ വാതകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു) കൂടാതെഹൈഡ്രജൻ(അനീലിംഗ്, ഡിപ്പോസിഷൻ, എപ്പിറ്റാക്സി, പ്ലാസ്മ ക്ലീനിംഗ് എന്നിവയിൽ ഒന്നിലധികം പങ്ക് വഹിക്കുന്നു).

അർദ്ധചാലക സാങ്കേതികവിദ്യ വികസിക്കുകയും മാറുകയും ചെയ്തതുപോലെ, നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന വാതകങ്ങളും. ഇന്ന്, അർദ്ധചാലക നിർമ്മാണ പ്ലാൻ്റുകൾ, ഉദാത്ത വാതകങ്ങളിൽ നിന്ന് വിവിധ വാതകങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.ക്രിപ്റ്റോൺഒപ്പംനിയോൺനൈട്രജൻ ട്രൈഫ്ലൂറൈഡ് (NF 3), ടങ്സ്റ്റൺ ഹെക്സാഫ്ലൂറൈഡ് (WF 6) തുടങ്ങിയ റിയാക്ടീവ് സ്പീഷീസുകളിലേക്ക്.

ശുദ്ധതയ്ക്കുള്ള വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ആവശ്യം

ആദ്യത്തെ വാണിജ്യ മൈക്രോചിപ്പ് കണ്ടുപിടിച്ചതുമുതൽ, അർദ്ധചാലക ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനത്തിൽ അമ്പരപ്പിക്കുന്ന വിസ്മയകരമായ വർദ്ധനയ്ക്ക് ലോകം സാക്ഷ്യം വഹിച്ചു. കഴിഞ്ഞ അഞ്ച് വർഷമായി, ഇത്തരത്തിലുള്ള പ്രകടന മെച്ചപ്പെടുത്തൽ നേടുന്നതിനുള്ള ഏറ്റവും ഉറപ്പുള്ള മാർഗങ്ങളിലൊന്ന് “വലിപ്പം സ്കെയിലിംഗ്” ആണ്: ഒരു നിശ്ചിത സ്ഥലത്ത് കൂടുതൽ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ ചൂഷണം ചെയ്യുന്നതിനായി നിലവിലുള്ള ചിപ്പ് ആർക്കിടെക്ചറുകളുടെ പ്രധാന അളവുകൾ കുറയ്ക്കുക. ഇതുകൂടാതെ, പുതിയ ചിപ്പ് ആർക്കിടെക്ചറുകളുടെ വികസനവും അത്യാധുനിക വസ്തുക്കളുടെ ഉപയോഗവും ഉപകരണത്തിൻ്റെ പ്രകടനത്തിൽ കുതിച്ചുചാട്ടം സൃഷ്ടിച്ചു.

ഇന്ന്, അത്യാധുനിക അർദ്ധചാലകങ്ങളുടെ നിർണായക അളവുകൾ ഇപ്പോൾ വളരെ ചെറുതാണ്, ഉപകരണത്തിൻ്റെ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രായോഗിക മാർഗമല്ല വലുപ്പ സ്കെയിലിംഗ്. പകരം, അർദ്ധചാലക ഗവേഷകർ നോവൽ മെറ്റീരിയലുകളുടെയും 3D ചിപ്പ് ആർക്കിടെക്ചറുകളുടെയും രൂപത്തിൽ പരിഹാരങ്ങൾ തേടുന്നു.

പതിറ്റാണ്ടുകളുടെ അശ്രാന്തമായ പുനർരൂപകൽപ്പന അർത്ഥമാക്കുന്നത് ഇന്നത്തെ അർദ്ധചാലക ഉപകരണങ്ങൾ പഴയ മൈക്രോചിപ്പുകളേക്കാൾ വളരെ ശക്തമാണ് - എന്നാൽ അവ കൂടുതൽ ദുർബലവുമാണ്. 300 എംഎം വേഫർ ഫാബ്രിക്കേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വരവ് അർദ്ധചാലക നിർമ്മാണത്തിന് ആവശ്യമായ മാലിന്യ നിയന്ത്രണത്തിൻ്റെ തോത് വർദ്ധിപ്പിച്ചു. ഉൽപ്പാദന പ്രക്രിയയിൽ (പ്രത്യേകിച്ച് അപൂർവമായ അല്ലെങ്കിൽ നിഷ്ക്രിയ വാതകങ്ങൾ) ചെറിയ മലിനീകരണം പോലും ഉപകരണങ്ങളുടെ പരാജയത്തിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം - അതിനാൽ വാതക ശുദ്ധി എന്നത്തേക്കാളും ഇപ്പോൾ പ്രധാനമാണ്.

ഒരു സാധാരണ അർദ്ധചാലക ഫാബ്രിക്കേഷൻ പ്ലാൻ്റിന്, സിലിക്കണിന് ശേഷമുള്ള ഏറ്റവും വലിയ മെറ്റീരിയൽ ചെലവ് അൾട്രാ-ഹൈ-പ്യൂരിറ്റി ഗ്യാസ് ആണ്. അർദ്ധചാലകങ്ങളുടെ ആവശ്യം പുതിയ ഉയരങ്ങളിലേക്ക് ഉയരുമ്പോൾ ഈ ചെലവുകൾ വർദ്ധിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. യൂറോപ്പിലെ സംഭവങ്ങൾ പിരിമുറുക്കമുള്ള അൾട്രാ-ഹൈ പ്രഷർ പ്രകൃതി വാതക വിപണിയിൽ കൂടുതൽ തടസ്സം സൃഷ്ടിച്ചു. ഉയർന്ന ശുദ്ധിയുള്ള ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ കയറ്റുമതിക്കാരിൽ ഒന്നാണ് ഉക്രെയ്ൻനിയോൺഅടയാളങ്ങൾ; റഷ്യയുടെ അധിനിവേശം അർത്ഥമാക്കുന്നത് അപൂർവ വാതകത്തിൻ്റെ വിതരണം പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു എന്നാണ്. ഇത് മറ്റ് നോബിൾ വാതകങ്ങളുടെ ക്ഷാമത്തിനും ഉയർന്ന വിലയ്ക്കും കാരണമായിക്രിപ്റ്റോൺഒപ്പംസെനോൺ.