અતિ-ઉચ્ચ શુદ્ધતા (UHP) વાયુઓ સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગનું જીવન છે. અભૂતપૂર્વ માંગ અને વૈશ્વિક પુરવઠા શૃંખલાઓમાં વિક્ષેપો અતિ-ઉચ્ચ દબાણ ગેસના ભાવમાં વધારો કરે છે, નવી સેમિકન્ડક્ટર ડિઝાઇન અને ઉત્પાદન પદ્ધતિઓ જરૂરી પ્રદૂષણ નિયંત્રણના સ્તરને વધારી રહી છે. સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદકો માટે, UHP ગેસની શુદ્ધતા સુનિશ્ચિત કરવામાં સક્ષમ બનવું એ પહેલા કરતા વધુ મહત્વપૂર્ણ છે.

અલ્ટ્રા હાઇ પ્યુરિટી (UHP) વાયુઓ આધુનિક સેમિકન્ડક્ટર મેન્યુફેક્ચરિંગમાં એકદમ જટિલ છે

UHP ગેસના મુખ્ય ઉપયોગોમાંનું એક નિષ્ક્રિયતા છે: UHP ગેસનો ઉપયોગ સેમિકન્ડક્ટર ઘટકોની આસપાસ રક્ષણાત્મક વાતાવરણ પૂરું પાડવા માટે થાય છે, જેનાથી વાતાવરણમાં ભેજ, ઓક્સિજન અને અન્ય દૂષકોની હાનિકારક અસરોથી રક્ષણ મળે છે. જો કે, સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગમાં વાયુઓ કરે છે તે ઘણાં વિવિધ કાર્યોમાંથી માત્ર એક જડીકરણ છે. પ્રાથમિક પ્લાઝ્મા વાયુઓથી માંડીને એચીંગ અને એનેલીંગમાં વપરાતા પ્રતિક્રિયાશીલ વાયુઓ સુધી, અલ્ટ્રા-હાઈ પ્રેશર વાયુઓનો ઉપયોગ વિવિધ હેતુઓ માટે થાય છે અને સમગ્ર સેમિકન્ડક્ટર સપ્લાય ચેઈનમાં જરૂરી છે.

સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગમાં કેટલાક "કોર" વાયુઓનો સમાવેશ થાય છેનાઇટ્રોજન(સામાન્ય સફાઈ અને નિષ્ક્રિય ગેસ તરીકે વપરાય છે),આર્ગોન(ઇચિંગ અને ડિપોઝિશન પ્રતિક્રિયાઓમાં પ્રાથમિક પ્લાઝ્મા ગેસ તરીકે વપરાય છે),હિલીયમ(ખાસ હીટ-ટ્રાન્સફર ગુણધર્મો સાથે નિષ્ક્રિય ગેસ તરીકે વપરાય છે) અનેહાઇડ્રોજન(એનીલિંગ, ડિપોઝિશન, એપિટાક્સી અને પ્લાઝ્મા ક્લિનિંગમાં બહુવિધ ભૂમિકા ભજવે છે).

જેમ સેમિકન્ડક્ટર ટેક્નોલોજી વિકસિત અને બદલાઈ છે, તેવી જ રીતે ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં ઉપયોગમાં લેવાતા વાયુઓ પણ છે. આજે, સેમિકન્ડક્ટર મેન્યુફેક્ચરિંગ પ્લાન્ટ્સ વાયુઓની વિશાળ શ્રેણીનો ઉપયોગ કરે છે, જેમ કે ઉમદા વાયુઓમાંથીક્રિપ્ટોનઅનેનિયોનનાઇટ્રોજન ટ્રાઇફ્લોરાઇડ (NF 3) અને ટંગસ્ટન હેક્સાફ્લોરાઇડ (WF 6 ) જેવી પ્રતિક્રિયાશીલ પ્રજાતિઓ માટે.

શુદ્ધતા માટે વધતી માંગ

પ્રથમ વ્યાપારી માઇક્રોચિપની શોધ થઈ ત્યારથી, વિશ્વએ સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણોના પ્રદર્શનમાં આશ્ચર્યજનક નજીકના ઘાતાંકીય વધારો જોયો છે. છેલ્લાં પાંચ વર્ષોમાં, આ પ્રકારની કામગીરી સુધારણાને હાંસલ કરવાની એક નિશ્ચિત રીત છે "સાઇઝ સ્કેલિંગ": આપેલ જગ્યામાં વધુ ટ્રાન્ઝિસ્ટરને સ્ક્વિઝ કરવા માટે વર્તમાન ચિપ આર્કિટેક્ચરના મુખ્ય પરિમાણોને ઘટાડીને. આ ઉપરાંત, નવા ચિપ આર્કિટેક્ચરના વિકાસ અને અદ્યતન સામગ્રીના ઉપયોગથી ઉપકરણની કામગીરીમાં કૂદકે ને ભૂસકે વધારો થયો છે.

આજે, કટીંગ-એજ સેમિકન્ડક્ટર્સના નિર્ણાયક પરિમાણો હવે એટલા નાના છે કે કદ સ્કેલિંગ એ ઉપકરણની કામગીરીને સુધારવા માટે હવે યોગ્ય રીત નથી. તેના બદલે, સેમિકન્ડક્ટર સંશોધકો નવલકથા સામગ્રી અને 3D ચિપ આર્કિટેક્ચરના સ્વરૂપમાં ઉકેલો શોધી રહ્યા છે.

દાયકાઓના અથાક પુનઃડિઝાઇનનો અર્થ એ છે કે આજના સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણો જૂના સમયની માઇક્રોચિપ્સ કરતાં વધુ શક્તિશાળી છે — પરંતુ તે વધુ નાજુક પણ છે. 300mm વેફર ફેબ્રિકેશન ટેક્નોલોજીના આગમનથી સેમિકન્ડક્ટર મેન્યુફેક્ચરિંગ માટે જરૂરી અશુદ્ધિ નિયંત્રણના સ્તરમાં વધારો થયો છે. ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં સહેજ પણ દૂષણ (ખાસ કરીને દુર્લભ અથવા નિષ્ક્રિય વાયુઓ) આપત્તિજનક સાધનોની નિષ્ફળતા તરફ દોરી શકે છે - તેથી ગેસ શુદ્ધતા હવે પહેલા કરતા વધુ મહત્વપૂર્ણ છે.

સામાન્ય સેમિકન્ડક્ટર ફેબ્રિકેશન પ્લાન્ટ માટે, અતિ-ઉચ્ચ-શુદ્ધતા ગેસ એ સિલિકોન પછી પહેલેથી જ સૌથી મોટો સામગ્રી ખર્ચ છે. સેમિકન્ડક્ટર્સની માંગ નવી ઊંચાઈઓ સુધી વધવાથી આ ખર્ચમાં વધારો થવાની અપેક્ષા છે. યુરોપમાં બનેલી ઘટનાઓએ તંગ અતિ-ઉચ્ચ દબાણના નેચરલ ગેસ માર્કેટમાં વધારાની વિક્ષેપ ઉભો કર્યો છે. યુક્રેન ઉચ્ચ શુદ્ધતાના વિશ્વના સૌથી મોટા નિકાસકારોમાંનું એક છેનિયોનચિહ્નો રશિયાના આક્રમણનો અર્થ એ છે કે દુર્લભ ગેસનો પુરવઠો મર્યાદિત છે. આ બદલામાં અન્ય ઉમદા ગેસ જેમ કે અછત અને ઊંચા ભાવ તરફ દોરીક્રિપ્ટોનઅનેઝેનોન.