ულტრამაღალი სისუფთავის (UHP) აირები ნახევარგამტარული ინდუსტრიის სასიცოცხლო მნიშვნელობისაა. რადგან უპრეცედენტო მოთხოვნა და გლობალური მიწოდების ჯაჭვების დარღვევები ულტრამაღალი წნევის აირის ფასს ზრდის, ნახევარგამტარული ახალი დიზაინისა და წარმოების პრაქტიკა ზრდის დაბინძურების კონტროლის საჭირო დონეს. ნახევარგამტარული მწარმოებლებისთვის UHP აირის სისუფთავის უზრუნველყოფა უფრო მნიშვნელოვანია, ვიდრე ოდესმე.

ულტრამაღალი სისუფთავის (UHP) აირები აბსოლუტურად კრიტიკულია თანამედროვე ნახევარგამტარული წარმოებისას

ულტრამაღალი წნევის აირის ერთ-ერთი მთავარი გამოყენება ინერტიზაციაა: ულტრამაღალი წნევის აირი გამოიყენება ნახევარგამტარული კომპონენტების გარშემო დამცავი ატმოსფეროს შესაქმნელად, რითაც იცავს მათ ტენიანობის, ჟანგბადის და ატმოსფეროში არსებული სხვა დამაბინძურებლების მავნე ზემოქმედებისგან. თუმცა, ინერტიზაცია მხოლოდ ერთ-ერთია მრავალი განსხვავებული ფუნქციიდან, რომელსაც აირები ასრულებენ ნახევარგამტარული ინდუსტრიაში. პირველადი პლაზმური გაზებიდან დაწყებული გრავირებისა და გამოწვის დროს გამოყენებული რეაქტიული გაზებით დამთავრებული, ულტრამაღალი წნევის აირები გამოიყენება მრავალი სხვადასხვა მიზნით და აუცილებელია ნახევარგამტარული მიწოდების ჯაჭვის მასშტაბით.

ნახევარგამტარული ინდუსტრიის ზოგიერთი „ძირითადი“ აირი მოიცავსაზოტი(გამოიყენება როგორც ზოგადი გამწმენდი და ინერტული აირი),არგონი(გამოიყენება როგორც პირველადი პლაზმური აირი გრავირებისა და დეპონირების რეაქციებში),ჰელიუმი(გამოიყენება როგორც ინერტული აირი განსაკუთრებული სითბოს გადაცემის თვისებებით) დაწყალბადი(მრავალ როლს ასრულებს გამოწვაში, დეპონირებაში, ეპიტაქსიასა და პლაზმურ გაწმენდაში).

ნახევარგამტარული ტექნოლოგიის განვითარებასა და ცვლილებასთან ერთად, წარმოების პროცესში გამოყენებული გაზებიც შეიცვალა. დღეს ნახევარგამტარული მწარმოებელი ქარხნები იყენებენ გაზების ფართო სპექტრს, კეთილშობილი გაზებიდან დაწყებული, როგორიცააკრიპტონიდანეონირეაქტიული სახეობების მიმართ, როგორიცაა აზოტის ტრიფტორიდი (NF3) და ვოლფრამის ჰექსაფტორიდი (WF6).

სისუფთავისადმი მზარდი მოთხოვნა

პირველი კომერციული მიკროჩიპის გამოგონების შემდეგ, მსოფლიომ ნახევარგამტარული მოწყობილობების მუშაობის გასაოცარი, თითქმის ექსპონენციალური ზრდა იხილა. ბოლო ხუთი წლის განმავლობაში, ამ ტიპის მუშაობის გაუმჯობესების მიღწევის ერთ-ერთი ყველაზე საიმედო გზა „ზომის მასშტაბირება“ იყო: არსებული ჩიპების არქიტექტურის ძირითადი ზომების შემცირება, რათა მოცემულ სივრცეში მეტი ტრანზისტორი განთავსდეს. ამას გარდა, ახალი ჩიპების არქიტექტურის შემუშავებამ და უახლესი მასალების გამოყენებამ მოწყობილობების მუშაობაში ნახტომები გამოიწვია.

დღესდღეობით, უახლესი ნახევარგამტარების კრიტიკული ზომები იმდენად მცირეა, რომ ზომის მასშტაბირება აღარ წარმოადგენს მოწყობილობის მუშაობის გაუმჯობესების სიცოცხლისუნარიან გზას. ამის ნაცვლად, ნახევარგამტარების მკვლევარები ეძებენ გადაწყვეტილებებს ახალი მასალებისა და 3D ჩიპების არქიტექტურის სახით.

ათწლეულების განმავლობაში დაუღალავი რედიზაინის შედეგად, დღევანდელი ნახევარგამტარული მოწყობილობები გაცილებით მძლავრია, ვიდრე ძველი მიკროჩიპები, თუმცა ისინი ასევე უფრო მყიფეა. 300 მმ-იანი ვაფლის დამზადების ტექნოლოგიის გაჩენამ გაზარდა ნახევარგამტარული წარმოებისთვის საჭირო მინარევების კონტროლის დონე. წარმოების პროცესში უმცირესი დაბინძურებაც კი (განსაკუთრებით იშვიათი ან ინერტული აირები) შეიძლება გამოიწვიოს აღჭურვილობის კატასტროფული გაუმართაობა - ამიტომ აირის სისუფთავე ახლა უფრო მნიშვნელოვანია, ვიდრე ოდესმე.

ტიპური ნახევარგამტარების დამამზადებელი ქარხნისთვის, ულტრამაღალი სისუფთავის გაზი უკვე ყველაზე დიდი მატერიალური ხარჯია თავად სილიკონის შემდეგ. მოსალოდნელია, რომ ეს ხარჯები მხოლოდ გაიზრდება, რადგან ნახევარგამტარებზე მოთხოვნა ახალ სიმაღლეებს მიაღწევს. ევროპაში მომხდარმა მოვლენებმა დამატებითი არეულობა გამოიწვია დაძაბულ ულტრამაღალი წნევის ბუნებრივი აირის ბაზარზე. უკრაინა მაღალი სისუფთავის ერთ-ერთი უდიდესი ექსპორტიორია მსოფლიოში.ნეონინიშნები; რუსეთის შემოჭრა ნიშნავს, რომ იშვიათი გაზის მარაგი შეზღუდულია. ამან, თავის მხრივ, გამოიწვია დეფიციტი და სხვა კეთილშობილი აირების ფასების ზრდა, როგორიცააკრიპტონიდაქსენონი.