अल्ट्रा-हाई प्योरिटी (यूएचपी) गैसें सेमीकंडक्टर उद्योग का जीवनकाल हैं। वैश्विक आपूर्ति श्रृंखलाओं के लिए अभूतपूर्व मांग और व्यवधानों के रूप में अल्ट्रा-उच्च दबाव गैस की कीमत को बढ़ाते हुए, नए अर्धचालक डिजाइन और विनिर्माण प्रथाओं से आवश्यक प्रदूषण नियंत्रण के स्तर में वृद्धि हो रही है। अर्धचालक निर्माताओं के लिए, यूएचपी गैस की शुद्धता सुनिश्चित करने में सक्षम होना पहले से कहीं अधिक महत्वपूर्ण है।

आधुनिक अर्धचालक विनिर्माण में अल्ट्रा उच्च शुद्धता (यूएचपी) गैसें बिल्कुल महत्वपूर्ण हैं

यूएचपी गैस के मुख्य अनुप्रयोगों में से एक जड़ता है: यूएचपी गैस का उपयोग अर्धचालक घटकों के आसपास एक सुरक्षात्मक वातावरण प्रदान करने के लिए किया जाता है, जिससे उन्हें वातावरण में नमी, ऑक्सीजन और अन्य दूषित पदार्थों के हानिकारक प्रभावों से बचाया जाता है। हालांकि, जड़ीकरण कई अलग -अलग कार्यों में से एक है जो गैसों से अर्धचालक उद्योग में प्रदर्शन करते हैं। प्राथमिक प्लाज्मा गैसों से लेकर नक़्क़ाशी और एनीलिंग में उपयोग की जाने वाली प्रतिक्रियाशील गैसों तक, अल्ट्रा-हाई प्रेशर गैसों का उपयोग कई अलग-अलग उद्देश्यों के लिए किया जाता है और यह पूरे अर्धचालक आपूर्ति श्रृंखला में आवश्यक होता है।

सेमीकंडक्टर उद्योग में कुछ "कोर" गैसों में शामिल हैंनाइट्रोजन(एक सामान्य सफाई और अक्रिय गैस के रूप में उपयोग किया जाता है),आर्गन(नक़्क़ाशी और बयान प्रतिक्रियाओं में प्राथमिक प्लाज्मा गैस के रूप में उपयोग किया जाता है),हीलियम(विशेष गर्मी-स्थानांतरण गुणों के साथ एक अक्रिय गैस के रूप में उपयोग किया जाता है) औरहाइड्रोजन(एनीलिंग, बयान, एपिटैक्सी और प्लाज्मा क्लीनिंग में कई भूमिका निभाता है)।

जैसा कि सेमीकंडक्टर तकनीक विकसित हुई है और बदल गई है, इसलिए विनिर्माण प्रक्रिया में उपयोग की जाने वाली गैसें हैं। आज, अर्धचालक विनिर्माण संयंत्र नेक गैसों से गैसों की एक विस्तृत श्रृंखला का उपयोग करते हैं, जैसेक्रीप्टोणऔरनियोननाइट्रोजन ट्राइफ्लोराइड (एनएफ 3) और टंगस्टन हेक्सफ्लोराइड (डब्ल्यूएफ 6) जैसी प्रतिक्रियाशील प्रजातियों के लिए।

शुद्धता की बढ़ती मांग

पहले वाणिज्यिक माइक्रोचिप के आविष्कार के बाद से, दुनिया ने अर्धचालक उपकरणों के प्रदर्शन में एक आश्चर्यजनक निकट-घातीय वृद्धि देखी है। पिछले पांच वर्षों में, इस तरह के प्रदर्शन में सुधार को प्राप्त करने के सबसे सुरक्षित तरीकों में से एक "आकार स्केलिंग" के माध्यम से किया गया है: मौजूदा चिप आर्किटेक्चर के प्रमुख आयामों को कम करने के लिए एक दिए गए स्थान में अधिक ट्रांजिस्टर को निचोड़ने के लिए। इसके अलावा, नए चिप आर्किटेक्चर के विकास और अत्याधुनिक सामग्री के उपयोग ने डिवाइस के प्रदर्शन में छलांग का उत्पादन किया है।

आज, अत्याधुनिक अर्धचालकों के महत्वपूर्ण आयाम अब इतने छोटे हैं कि आकार स्केलिंग अब डिवाइस के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए एक व्यवहार्य तरीका नहीं है। इसके बजाय, अर्धचालक शोधकर्ता उपन्यास सामग्री और 3 डी चिप आर्किटेक्चर के रूप में समाधान की तलाश कर रहे हैं।

अथक रीडिज़ाइन के दशकों का मतलब है कि आज के अर्धचालक उपकरण पुराने के माइक्रोचिप्स की तुलना में कहीं अधिक शक्तिशाली हैं - लेकिन वे भी अधिक नाजुक हैं। 300 मिमी वेफर फैब्रिकेशन तकनीक के आगमन ने अर्धचालक विनिर्माण के लिए आवश्यक अशुद्धता नियंत्रण के स्तर में वृद्धि की है। यहां तक ​​कि एक विनिर्माण प्रक्रिया में मामूली संदूषण (विशेष रूप से दुर्लभ या अक्रिय गैसों) से भयावह उपकरण विफलता हो सकती है - इसलिए गैस शुद्धता अब पहले से कहीं अधिक महत्वपूर्ण है।

एक विशिष्ट अर्धचालक फैब्रिकेशन प्लांट के लिए, अल्ट्रा-हाई-शुद्धता गैस पहले से ही सिलिकॉन के बाद सबसे बड़ी सामग्री व्यय है। इन लागतों को केवल नई ऊंचाइयों तक अर्धचालकों की मांग के रूप में बढ़ने की उम्मीद है। यूरोप में घटनाओं ने तनावपूर्ण अल्ट्रा-हाई प्रेशर नेचुरल गैस मार्केट में अतिरिक्त व्यवधान पैदा किया है। यूक्रेन उच्च शुद्धता के दुनिया के सबसे बड़े निर्यातकों में से एक हैनियोनसंकेत; रूस के आक्रमण का मतलब है कि दुर्लभ गैस की आपूर्ति में विवश हो रहे हैं। यह बदले में अन्य महान गैसों की कमी और उच्च कीमतों के कारण हुआक्रीप्टोणऔरक्सीनन.