Gesi zenye usafi wa hali ya juu (UHP) ndizo uhai wa tasnia ya semiconductor. Kadiri mahitaji na usumbufu ambao haujawahi kushuhudiwa kwa minyororo ya ugavi duniani unavyopanda bei ya gesi yenye shinikizo la juu zaidi, muundo mpya wa semicondukta na mazoea ya utengenezaji yanaongeza kiwango cha udhibiti wa uchafuzi unaohitajika. Kwa wazalishaji wa semiconductor, kuwa na uwezo wa kuhakikisha usafi wa gesi ya UHP ni muhimu zaidi kuliko hapo awali.

Gesi za Usafi wa Hali ya Juu (UHP) Ni Muhimu Kabisa katika Utengenezaji wa Kisasa wa Semiconductor

Mojawapo ya matumizi makuu ya gesi ya UHP ni uingizaji hewa: Gesi ya UHP hutumiwa kutoa anga ya ulinzi karibu na vipengele vya semiconductor, na hivyo kuwalinda kutokana na madhara ya unyevu, oksijeni na uchafu mwingine katika anga. Hata hivyo, uingizaji hewa ni mojawapo tu ya kazi nyingi tofauti ambazo gesi hufanya katika sekta ya semiconductor. Kuanzia gesi msingi za plasma hadi gesi tendaji zinazotumika katika kuweka na kuziba, gesi za shinikizo la juu zaidi hutumiwa kwa madhumuni mengi tofauti na ni muhimu katika msururu wa usambazaji wa semicondukta.

Baadhi ya gesi "msingi" katika sekta ya semiconductor ni pamoja nanitrojeni(hutumika kama kusafisha jumla na gesi ajizi);argon(hutumika kama gesi ya msingi ya plasma katika etching na athari za utuaji),heliamu(hutumika kama gesi ajizi yenye sifa maalum za kuhamisha joto) nahidrojeni(hucheza majukumu mengi katika annealing, deposition, epitaxy na kusafisha plasma).

Jinsi teknolojia ya semiconductor ilivyobadilika na kubadilika, ndivyo gesi zinazotumika katika mchakato wa utengenezaji. Leo, mitambo ya utengenezaji wa semiconductor hutumia anuwai ya gesi, kutoka kwa gesi nzuri kama vilekryptoninaneonikwa spishi tendaji kama vile trifluoride ya nitrojeni (NF 3) na tungsten hexafluoride (WF 6).

Kuongezeka kwa mahitaji ya usafi

Tangu uvumbuzi wa microchip ya kwanza ya kibiashara, ulimwengu umeshuhudia ongezeko la kushangaza la karibu-kielelezo katika utendaji wa vifaa vya semiconductor. Katika kipindi cha miaka mitano iliyopita, mojawapo ya njia za uhakika za kufikia uboreshaji wa aina hii ya utendakazi imekuwa kupitia "kuongeza ukubwa": kupunguza vipimo muhimu vya usanifu wa chip uliopo ili kubana transistors zaidi kwenye nafasi fulani. Mbali na hayo, maendeleo ya usanifu mpya wa chip na matumizi ya vifaa vya kisasa vimezalisha kiwango kikubwa katika utendaji wa kifaa.

Leo, vipimo muhimu vya semiconductors za kisasa ni ndogo sana hivi kwamba kuongeza ukubwa sio njia ifaayo ya kuboresha utendakazi wa kifaa. Badala yake, watafiti wa semiconductor wanatafuta suluhisho kwa njia ya nyenzo za riwaya na usanifu wa chip wa 3D.

Miongo kadhaa ya usanifu upya bila kuchoka inamaanisha kuwa vifaa vya kisasa vya semicondukta vina nguvu zaidi kuliko vichipu vidogo vya zamani - lakini pia ni dhaifu zaidi. Ujio wa teknolojia ya utengenezaji wa kaki ya mm 300 umeongeza kiwango cha udhibiti wa uchafu unaohitajika kwa utengenezaji wa semiconductor. Hata uchafuzi mdogo katika mchakato wa utengenezaji (hasa gesi adimu au ajizi) unaweza kusababisha kushindwa kwa vifaa vya janga - kwa hivyo usafi wa gesi sasa ni muhimu zaidi kuliko hapo awali.

Kwa mtambo wa kawaida wa kutengeneza semiconductor, gesi yenye ubora wa hali ya juu tayari ndiyo gharama kubwa zaidi ya nyenzo baada ya silicon yenyewe. Gharama hizi zinatarajiwa kuongezeka tu mahitaji ya semiconductors yanapoongezeka hadi viwango vipya. Matukio huko Uropa yamesababisha usumbufu zaidi kwa soko la gesi asilia lenye shinikizo la juu. Ukraine ni mojawapo ya wauzaji wakubwa zaidi duniani wa usafi wa hali ya juuneoniishara; Uvamizi wa Urusi unamaanisha kuwa usambazaji wa gesi hiyo adimu unazuiwa. Hii ilisababisha uhaba na bei ya juu ya gesi zingine nzuri kama vilekryptoninaxenon.