अति उच्च शुद्धता (UHP) गैसें सेमीकंडक्टर उद्योग की जीवनरेखा हैं। अभूतपूर्व मांग और वैश्विक आपूर्ति श्रृंखलाओं में व्यवधान के कारण अति उच्च दबाव वाली गैसों की कीमतें बढ़ रही हैं, जिसके चलते सेमीकंडक्टर के नए डिजाइन और निर्माण प्रक्रियाओं में प्रदूषण नियंत्रण की आवश्यकता भी बढ़ रही है। सेमीकंडक्टर निर्माताओं के लिए UHP गैस की शुद्धता सुनिश्चित करना पहले से कहीं अधिक महत्वपूर्ण हो गया है।

आधुनिक सेमीकंडक्टर निर्माण में अति उच्च शुद्धता (UHP) वाली गैसें अत्यंत महत्वपूर्ण हैं।

अल्ट्रा-हाई प्रेशर गैस का एक मुख्य अनुप्रयोग निष्क्रियता प्रदान करना है: इसका उपयोग सेमीकंडक्टर घटकों के चारों ओर एक सुरक्षात्मक वातावरण बनाने के लिए किया जाता है, जिससे उन्हें वातावरण में मौजूद नमी, ऑक्सीजन और अन्य प्रदूषकों के हानिकारक प्रभावों से बचाया जा सके। हालांकि, निष्क्रियता सेमीकंडक्टर उद्योग में गैसों द्वारा किए जाने वाले कई कार्यों में से एक मात्र है। प्राथमिक प्लाज्मा गैसों से लेकर एचिंग 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 ये सेमीकंडक्टर आपूर्ति श्रृंखला में आवश्यक भूमिका निभाती हैं।

सेमीकंडक्टर उद्योग में कुछ प्रमुख गैसों में शामिल हैं:नाइट्रोजन(सामान्य सफाई और अक्रिय गैस के रूप में प्रयुक्त),आर्गन(एचिंग और डिपोजिशन प्रतिक्रियाओं में प्राथमिक प्लाज्मा गैस के रूप में उपयोग किया जाता है),हीलियम(विशेष ऊष्मा-स्थानांतरण गुणों वाली अक्रिय गैस के रूप में प्रयुक्त) औरहाइड्रोजन(एनीलिंग, डिपोजिशन, एपिटैक्सी और प्लाज्मा क्लीनिंग में कई भूमिकाएँ निभाता है)।

सेमीकंडक्टर तकनीक के विकास और परिवर्तन के साथ-साथ विनिर्माण प्रक्रिया में उपयोग होने वाली गैसों में भी बदलाव आया है। आज, सेमीकंडक्टर विनिर्माण संयंत्रों में कई प्रकार की गैसों का उपयोग किया जाता है, जिनमें नोबल गैसें जैसे कि...क्रीप्टोणऔरनियोननाइट्रोजन ट्राइफ्लोराइड (NF 3 ) और टंगस्टन हेक्साफ्लोराइड (WF 6 ) जैसी प्रतिक्रियाशील प्रजातियों के लिए।

शुद्धता की बढ़ती मांग

पहले व्यावसायिक माइक्रोचिप के आविष्कार के बाद से, दुनिया ने अर्धचालक उपकरणों के प्रदर्शन में आश्चर्यजनक रूप से लगभग घातीय वृद्धि देखी है। पिछले पांच वर्षों में, इस तरह के प्रदर्शन सुधार को प्राप्त करने के सबसे अचूक तरीकों में से एक "आकार स्केलिंग" रहा है: मौजूदा चिप संरचनाओं के प्रमुख आयामों को कम करके दिए गए स्थान में अधिक ट्रांजिस्टर समाहित करना। इसके अलावा, नई चिप संरचनाओं के विकास और अत्याधुनिक सामग्रियों के उपयोग ने उपकरण प्रदर्शन में अभूतपूर्व प्रगति की है।

आज, अत्याधुनिक सेमीकंडक्टरों के महत्वपूर्ण आयाम इतने छोटे हो गए हैं कि आकार को छोटा करना अब उपकरण के प्रदर्शन को बेहतर बनाने का एक कारगर तरीका नहीं रह गया है। इसके बजाय, सेमीकंडक्टर शोधकर्ता नए पदार्थों और 3डी चिप आर्किटेक्चर के रूप में समाधान तलाश रहे हैं।

दशकों के अथक पुनर्रचना प्रयासों के फलस्वरूप आज के अर्धचालक उपकरण पुराने माइक्रोचिप्स की तुलना में कहीं अधिक शक्तिशाली हैं, लेकिन साथ ही अधिक नाजुक भी। 300 मिमी वेफर निर्माण तकनीक के आगमन से अर्धचालक निर्माण के लिए आवश्यक अशुद्धता नियंत्रण का स्तर बढ़ गया है। निर्माण प्रक्रिया में जरा सा भी संदूषण (विशेषकर दुर्लभ या अक्रिय गैसों का) उपकरण की गंभीर विफलता का कारण बन सकता है – इसलिए गैस की शुद्धता अब पहले से कहीं अधिक महत्वपूर्ण है।

एक सामान्य सेमीकंडक्टर निर्माण संयंत्र के लिए, सिलिकॉन के बाद अति-शुद्धता वाली गैस पहले से ही सबसे अधिक लागत वाली सामग्री है। सेमीकंडक्टर की मांग में भारी वृद्धि के साथ इन लागतों में और भी वृद्धि होने की उम्मीद है। यूरोप में हुई घटनाओं ने अति-उच्च दबाव वाली प्राकृतिक गैस के तनावपूर्ण बाजार में और भी व्यवधान उत्पन्न कर दिया है। यूक्रेन उच्च-शुद्धता वाली गैस के विश्व के सबसे बड़े निर्यातकों में से एक है।नियोनसंकेत; रूस के आक्रमण का मतलब है कि दुर्लभ गैस की आपूर्ति सीमित हो रही है। इसके परिणामस्वरूप अन्य उत्कृष्ट गैसों जैसे कि... की कमी और उनकी कीमतों में वृद्धि हुई है।क्रीप्टोणऔरक्सीनन.