الٹرا ہائی پیوریٹی (UHP) گیسیں سیمی کنڈکٹر انڈسٹری کی جان ہیں۔چونکہ غیر معمولی مانگ اور عالمی سپلائی چینز میں رکاوٹیں انتہائی ہائی پریشر گیس کی قیمت کو بڑھا رہی ہیں، نئے سیمی کنڈکٹر ڈیزائن اور مینوفیکچرنگ کے طریقوں سے آلودگی پر قابو پانے کی ضرورت کی سطح میں اضافہ ہو رہا ہے۔سیمی کنڈکٹر مینوفیکچررز کے لیے، UHP گیس کی پاکیزگی کو یقینی بنانا پہلے سے کہیں زیادہ اہم ہے۔

الٹرا ہائی پیوریٹی (UHP) گیسیں جدید سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ میں بالکل اہم ہیں

UHP گیس کا ایک اہم استعمال inertization ہے: UHP گیس کا استعمال سیمی کنڈکٹر کے اجزاء کے ارد گرد حفاظتی ماحول فراہم کرنے کے لیے کیا جاتا ہے، اس طرح وہ ماحول میں نمی، آکسیجن اور دیگر آلودگیوں کے مضر اثرات سے بچاتے ہیں۔تاہم، inertization بہت سے مختلف افعال میں سے ایک ہے جو گیسیں سیمی کنڈکٹر انڈسٹری میں انجام دیتی ہیں۔پرائمری پلازما گیسوں سے لے کر اینچنگ اور اینیلنگ میں استعمال ہونے والی ری ایکٹیو گیسوں تک، الٹرا ہائی پریشر گیسیں بہت سے مختلف مقاصد کے لیے استعمال ہوتی ہیں اور سیمی کنڈکٹر سپلائی چین میں ضروری ہیں۔

سیمی کنڈکٹر انڈسٹری میں کچھ "بنیادی" گیسیں شامل ہیں۔نائٹروجن(عام صفائی اور غیر فعال گیس کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے)argon(ایچنگ اور جمع کرنے کے رد عمل میں بنیادی پلازما گیس کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے)ہیلیم(خصوصی حرارت کی منتقلی کی خصوصیات کے ساتھ ایک غیر فعال گیس کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے) اورہائیڈروجن(اینیلنگ، جمع کرنے، ایپیٹیکسی اور پلازما کی صفائی میں متعدد کردار ادا کرتا ہے)۔

جیسا کہ سیمی کنڈکٹر ٹیکنالوجی تیار اور تبدیل ہوئی ہے، اسی طرح مینوفیکچرنگ کے عمل میں استعمال ہونے والی گیسیں بھی ہیں۔آج، سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ پلانٹس عظیم گیسوں سے گیسوں کی ایک وسیع رینج استعمال کرتے ہیں جیسےکرپٹناورنیینرد عمل کرنے والی پرجاتیوں جیسے نائٹروجن ٹرائی فلورائڈ (NF 3) اور ٹنگسٹن ہیکسافلوورائیڈ (WF 6)۔

پاکیزگی کی بڑھتی ہوئی مانگ

پہلی تجارتی مائیکرو چِپ کی ایجاد کے بعد سے، دنیا نے سیمی کنڈکٹر آلات کی کارکردگی میں حیرت انگیز طور پر قریب قریب اضافہ دیکھا ہے۔پچھلے پانچ سالوں میں، اس قسم کی کارکردگی میں بہتری حاصل کرنے کا ایک یقینی طریقہ "سائز اسکیلنگ" کے ذریعے رہا ہے: کسی مخصوص جگہ میں مزید ٹرانجسٹروں کو نچوڑنے کے لیے موجودہ چپ آرکیٹیکچرز کے کلیدی جہتوں کو کم کرنا۔اس کے علاوہ، نئے چپ آرکیٹیکچرز کی ترقی اور جدید مواد کے استعمال نے ڈیوائس کی کارکردگی میں چھلانگیں پیدا کی ہیں۔

آج، جدید ترین سیمی کنڈکٹرز کی اہم جہتیں اب اتنی چھوٹی ہیں کہ سائز کا پیمانہ اب آلہ کی کارکردگی کو بہتر بنانے کا ایک قابل عمل طریقہ نہیں ہے۔اس کے بجائے، سیمی کنڈکٹر محققین ناول مواد اور 3D چپ آرکیٹیکچرز کی شکل میں حل تلاش کر رہے ہیں۔

کئی دہائیوں کے انتھک نئے ڈیزائن کا مطلب ہے کہ آج کے سیمی کنڈکٹر ڈیوائسز پرانی مائیکرو چپس سے کہیں زیادہ طاقتور ہیں — لیکن وہ زیادہ نازک بھی ہیں۔300 ملی میٹر ویفر فیبریکیشن ٹیکنالوجی کی آمد نے سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ کے لیے درکار نجاست کنٹرول کی سطح کو بڑھا دیا ہے۔مینوفیکچرنگ کے عمل میں ہلکی سی آلودگی (خاص طور پر نایاب یا غیر فعال گیسیں) بھی تباہ کن آلات کی ناکامی کا باعث بن سکتی ہیں – لہذا گیس کی پاکیزگی اب پہلے سے کہیں زیادہ اہم ہے۔

ایک عام سیمی کنڈکٹر فیبریکیشن پلانٹ کے لیے، الٹرا ہائی پیوریٹی گیس پہلے ہی سیلیکون کے بعد سب سے بڑا مادی خرچ ہے۔یہ اخراجات صرف اس وقت بڑھنے کی توقع ہے جب سیمی کنڈکٹرز کی مانگ نئی بلندیوں تک بڑھ جاتی ہے۔یورپ میں ہونے والے واقعات نے انتہائی ہائی پریشر قدرتی گیس کی مارکیٹ میں اضافی خلل ڈالا ہے۔یوکرین دنیا کے سب سے بڑے برآمد کنندگان میں سے ایک ہے۔نییننشانیاںروس کے حملے کا مطلب یہ ہے کہ نایاب گیس کی سپلائی کو روکا جا رہا ہے۔اس کے نتیجے میں دیگر عظیم گیسوں کی قلت اور زیادہ قیمتیں جیسے جیسےکرپٹناورزینون.