അൾട്രാ-ഹൈ പ്യൂരിറ്റി (UHP) വാതകങ്ങളാണ് സെമികണ്ടക്ടർ വ്യവസായത്തിന്റെ ജീവരക്തം. ആഗോള വിതരണ ശൃംഖലകളിലെ അഭൂതപൂർവമായ ആവശ്യകതയും തടസ്സങ്ങളും അൾട്രാ-ഹൈ പ്രഷർ ഗ്യാസിന്റെ വില ഉയർത്തുന്നതിനാൽ, പുതിയ സെമികണ്ടക്ടർ രൂപകൽപ്പനയും നിർമ്മാണ രീതികളും ആവശ്യമായ മലിനീകരണ നിയന്ത്രണത്തിന്റെ അളവ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. സെമികണ്ടക്ടർ നിർമ്മാതാക്കൾക്ക്, UHP വാതകത്തിന്റെ പരിശുദ്ധി ഉറപ്പാക്കാൻ കഴിയുന്നത് മുമ്പെന്നത്തേക്കാളും പ്രധാനമാണ്.

ആധുനിക സെമികണ്ടക്ടർ നിർമ്മാണത്തിൽ അൾട്രാ ഹൈ പ്യൂരിറ്റി (UHP) വാതകങ്ങൾ വളരെ നിർണായകമാണ്.

UHP വാതകത്തിന്റെ പ്രധാന പ്രയോഗങ്ങളിലൊന്ന് ഇനേർസേഷൻ ആണ്: UHP വാതകം സെമികണ്ടക്ടർ ഘടകങ്ങൾക്ക് ചുറ്റും ഒരു സംരക്ഷണ അന്തരീക്ഷം നൽകുന്നതിനും അതുവഴി അന്തരീക്ഷത്തിലെ ഈർപ്പം, ഓക്സിജൻ, മറ്റ് മാലിന്യങ്ങൾ എന്നിവയുടെ ദോഷകരമായ ഫലങ്ങളിൽ നിന്ന് അവയെ സംരക്ഷിക്കുന്നതിനും ഉപയോഗിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഇനേർസേഷൻ എന്നത് സെമികണ്ടക്ടർ വ്യവസായത്തിൽ വാതകങ്ങൾ നിർവ്വഹിക്കുന്ന നിരവധി വ്യത്യസ്ത പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ഒന്ന് മാത്രമാണ്. പ്രാഥമിക പ്ലാസ്മ വാതകങ്ങൾ മുതൽ എച്ചിംഗ്, അനീലിംഗ് എന്നിവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന റിയാക്ടീവ് വാതകങ്ങൾ വരെ, അൾട്രാ-ഹൈ പ്രഷർ വാതകങ്ങൾ പല വ്യത്യസ്ത ആവശ്യങ്ങൾക്കും ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ സെമികണ്ടക്ടർ വിതരണ ശൃംഖലയിലുടനീളം അത്യാവശ്യമാണ്.

സെമികണ്ടക്ടർ വ്യവസായത്തിലെ ചില "കോർ" വാതകങ്ങളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:നൈട്രജൻ(പൊതുവായ ക്ലീനിംഗ്, നിഷ്ക്രിയ വാതകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു),ആർഗോൺ(എച്ചിംഗ്, ഡിപ്പോസിഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ പ്രാഥമിക പ്ലാസ്മ വാതകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു),ഹീലിയം(പ്രത്യേക താപ കൈമാറ്റ ഗുണങ്ങളുള്ള ഒരു നിഷ്ക്രിയ വാതകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു) കൂടാതെഹൈഡ്രജൻ(അനീലിംഗ്, ഡിപ്പോസിഷൻ, എപ്പിറ്റാക്സി, പ്ലാസ്മ ക്ലീനിംഗ് എന്നിവയിൽ ഒന്നിലധികം പങ്കു വഹിക്കുന്നു).

സെമികണ്ടക്ടർ സാങ്കേതികവിദ്യ വികസിക്കുകയും മാറുകയും ചെയ്തതനുസരിച്ച്, നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന വാതകങ്ങളും വളർന്നു. ഇന്ന്, സെമികണ്ടക്ടർ നിർമ്മാണ പ്ലാന്റുകൾ വിവിധ തരം വാതകങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവയിൽ ഉത്തമ വാതകങ്ങൾ മുതൽക്രിപ്റ്റോൺഒപ്പംനിയോൺനൈട്രജൻ ട്രൈഫ്ലൂറൈഡ് (NF 3), ടങ്സ്റ്റൺ ഹെക്സാഫ്ലൂറൈഡ് (WF 6) തുടങ്ങിയ പ്രതിപ്രവർത്തന സ്പീഷീസുകളിലേക്ക്.

ശുചിത്വത്തിനായുള്ള വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ആവശ്യം

ആദ്യത്തെ വാണിജ്യ മൈക്രോചിപ്പ് കണ്ടുപിടിച്ചതിനുശേഷം, സെമികണ്ടക്ടർ ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രകടനത്തിൽ ലോകം അമ്പരപ്പിക്കുന്ന എക്സ്പോണൻഷ്യൽ വർദ്ധനവിന് സാക്ഷ്യം വഹിച്ചു. കഴിഞ്ഞ അഞ്ച് വർഷത്തിനിടയിൽ, ഇത്തരത്തിലുള്ള പ്രകടന മെച്ചപ്പെടുത്തൽ കൈവരിക്കുന്നതിനുള്ള ഏറ്റവും ഉറപ്പുള്ള മാർഗങ്ങളിലൊന്ന് "വലുപ്പം സ്കെയിലിംഗ്" ആണ്: കൂടുതൽ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ ഒരു നിശ്ചിത സ്ഥലത്തേക്ക് കടത്തിവിടുന്നതിനായി നിലവിലുള്ള ചിപ്പ് ആർക്കിടെക്ചറുകളുടെ പ്രധാന അളവുകൾ കുറയ്ക്കുക. ഇതിനുപുറമെ, പുതിയ ചിപ്പ് ആർക്കിടെക്ചറുകളുടെ വികസനവും അത്യാധുനിക വസ്തുക്കളുടെ ഉപയോഗവും ഉപകരണ പ്രകടനത്തിൽ കുതിച്ചുചാട്ടം സൃഷ്ടിച്ചു.

ഇന്ന്, അത്യാധുനിക സെമികണ്ടക്ടറുകളുടെ നിർണായക അളവുകൾ വളരെ ചെറുതായതിനാൽ, ഉപകരണ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രായോഗിക മാർഗമായി വലുപ്പ സ്കെയിലിംഗ് ഇനി സാധ്യമല്ല. പകരം, സെമികണ്ടക്ടർ ഗവേഷകർ നൂതനമായ മെറ്റീരിയലുകളുടെയും 3D ചിപ്പ് ആർക്കിടെക്ചറുകളുടെയും രൂപത്തിൽ പരിഹാരങ്ങൾ തേടുകയാണ്.

പതിറ്റാണ്ടുകളുടെ അക്ഷീണമായ പുനർരൂപകൽപ്പനയുടെ ഫലമായി ഇന്നത്തെ സെമികണ്ടക്ടർ ഉപകരണങ്ങൾ പഴയ മൈക്രോചിപ്പുകളേക്കാൾ വളരെ ശക്തമാണ് - എന്നാൽ അവ കൂടുതൽ ദുർബലവുമാണ്. 300mm വേഫർ നിർമ്മാണ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വരവ് സെമികണ്ടക്ടർ നിർമ്മാണത്തിന് ആവശ്യമായ അശുദ്ധി നിയന്ത്രണത്തിന്റെ അളവ് വർദ്ധിപ്പിച്ചു. ഒരു നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിലെ ഏറ്റവും ചെറിയ മലിനീകരണം പോലും (പ്രത്യേകിച്ച് അപൂർവ അല്ലെങ്കിൽ നിഷ്ക്രിയ വാതകങ്ങൾ) വിനാശകരമായ ഉപകരണങ്ങളുടെ പരാജയത്തിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം - അതിനാൽ വാതക ശുദ്ധി ഇപ്പോൾ എക്കാലത്തേക്കാളും പ്രധാനമാണ്.

ഒരു സാധാരണ സെമികണ്ടക്ടർ ഫാബ്രിക്കേഷൻ പ്ലാന്റിന്, സിലിക്കൺ കഴിഞ്ഞാൽ ഏറ്റവും വലിയ മെറ്റീരിയൽ ചെലവ് അൾട്രാ-ഹൈ-പ്യൂരിറ്റി ഗ്യാസ് ആണ്. സെമികണ്ടക്ടറുകളുടെ ആവശ്യം പുതിയ ഉയരങ്ങളിലേക്ക് ഉയരുമ്പോൾ ഈ ചെലവുകൾ വർദ്ധിക്കുമെന്ന് മാത്രമേ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നുള്ളൂ. യൂറോപ്പിലെ സംഭവങ്ങൾ അൾട്രാ-ഹൈ പ്രഷർ പ്രകൃതി വാതക വിപണിയെ കൂടുതൽ തടസ്സപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ ഉയർന്ന ശുദ്ധത കയറ്റുമതി ചെയ്യുന്ന രാജ്യങ്ങളിലൊന്നാണ് ഉക്രെയ്ൻ.നിയോൺഅടയാളങ്ങൾ; റഷ്യയുടെ അധിനിവേശം ഈ അപൂർവ വാതകത്തിന്റെ വിതരണം പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്. ഇത് മറ്റ് ഉത്തമ വാതകങ്ങളുടെ ക്ഷാമത്തിനും വില വർദ്ധനവിനും കാരണമായി.ക്രിപ്റ്റോൺഒപ്പംസെനോൺ.