ულტრა მაღალი სისუფთავის (UHP) აირები არის ნახევარგამტარული ინდუსტრიის სიცოცხლის წყარო. იმის გამო, რომ უპრეცედენტო მოთხოვნა და გლობალური მიწოდების ჯაჭვების შეფერხებები ზრდის ულტრა მაღალი წნევის გაზის ფასს, ნახევარგამტარების დიზაინისა და წარმოების ახალი პრაქტიკა ზრდის დაბინძურების კონტროლის საჭირო დონეს. ნახევარგამტარების მწარმოებლებისთვის UHP გაზის სისუფთავის უზრუნველყოფა უფრო მნიშვნელოვანია, ვიდრე ოდესმე.

ულტრა მაღალი სისუფთავის (UHP) აირები აბსოლუტურად კრიტიკულია თანამედროვე ნახევარგამტარების წარმოებაში

UHP გაზის ერთ-ერთი მთავარი გამოყენებაა ინერტიზაცია: UHP გაზი გამოიყენება ნახევარგამტარული კომპონენტების გარშემო დამცავი ატმოსფეროს უზრუნველსაყოფად, რითაც იცავს მათ ატმოსფეროში ტენიანობის, ჟანგბადის და სხვა დამაბინძურებლების მავნე ზემოქმედებისგან. თუმცა, ინერტიზაცია არის მხოლოდ ერთი მრავალი განსხვავებული ფუნქციიდან, რომელსაც აირები ასრულებენ ნახევარგამტარულ ინდუსტრიაში. პირველადი პლაზმური აირებიდან დაწყებული რეაქტიული აირებით, რომლებიც გამოიყენება გრავირებასა და ანეილირებაში, ულტრა მაღალი წნევის აირები გამოიყენება სხვადასხვა მიზნებისთვის და აუცილებელია ნახევარგამტარების მიწოდების ჯაჭვის განმავლობაში.

ნახევარგამტარული ინდუსტრიის ზოგიერთი "ბირთვიანი" აირები მოიცავსაზოტი(გამოიყენება როგორც ზოგადი გამწმენდი და ინერტული აირი),არგონი(გამოიყენება, როგორც პირველადი პლაზმური აირი ოფლირებისა და დეპონირების რეაქციებში),ჰელიუმი(გამოიყენება როგორც ინერტული აირი განსაკუთრებული სითბოგამტარი თვისებებით) დაწყალბადის(ითამაშებს მრავალ როლს ადუღების, დეპონირების, ეპიტაქსიისა და პლაზმის გაწმენდაში).

ნახევარგამტარების ტექნოლოგია განვითარდა და შეიცვალა, ასევე შეიცვალა წარმოების პროცესში გამოყენებული აირები. დღეს, ნახევარგამტარების მწარმოებელი ქარხნები იყენებენ გაზების ფართო სპექტრს, კეთილშობილური გაზებიდან, როგორიცააკრიპტონიდანეონისრეაქტიულ სახეობებზე, როგორიცაა აზოტის ტრიფტორიდი (NF 3) და ვოლფრამის ჰექსაფტორიდი (WF 6).

მზარდი მოთხოვნა სისუფთავეზე

პირველი კომერციული მიკროჩიპის გამოგონების შემდეგ, მსოფლიო მოწმე გახდა ნახევარგამტარული მოწყობილობების მუშაობის გასაოცარი თითქმის ექსპონენციალური ზრდა. გასული ხუთი წლის განმავლობაში, ამ ტიპის გაუმჯობესების ერთ-ერთი ყველაზე საიმედო გზა იყო "ზომის სკალირება": არსებული ჩიპების არქიტექტურის ძირითადი ზომების შემცირება, რათა მეტი ტრანზისტორები შევიდეს მოცემულ სივრცეში. გარდა ამისა, ახალი ჩიპების არქიტექტურის განვითარებამ და უახლესი მასალების გამოყენებამ გამოიწვია ნახტომი მოწყობილობის მუშაობაში.

დღესდღეობით, უახლესი ნახევარგამტარების კრიტიკული ზომები ახლა იმდენად მცირეა, რომ ზომის მასშტაბირება აღარ არის მოწყობილობის მუშაობის გაუმჯობესების ეფექტური გზა. ამის ნაცვლად, ნახევარგამტარების მკვლევარები ეძებენ გადაწყვეტილებებს ახალი მასალების და 3D ჩიპების არქიტექტურის სახით.

ათწლეულების დაუღალავი რედიზაინი ნიშნავს, რომ დღევანდელი ნახევარგამტარული მოწყობილობები ბევრად უფრო ძლიერია, ვიდრე ძველი მიკროჩიპები - მაგრამ ისინი ასევე უფრო მყიფეა. 300 მმ ვაფლის დამზადების ტექნოლოგიის გამოჩენამ გაზარდა ნახევარგამტარების წარმოებისთვის საჭირო მინარევების კონტროლის დონე. წარმოების პროცესში მცირედი დაბინძურებაც კი (განსაკუთრებით იშვიათი ან ინერტული აირები) შეიძლება გამოიწვიოს აღჭურვილობის კატასტროფული უკმარისობა - ამიტომ გაზის სისუფთავე ახლა უფრო მნიშვნელოვანია, ვიდრე ოდესმე.

ტიპიური ნახევარგამტარების წარმოების ქარხნისთვის, ულტრა მაღალი სისუფთავის გაზი უკვე ყველაზე დიდი მატერიალური ხარჯია თავად სილიკონის შემდეგ. მოსალოდნელია, რომ ეს ხარჯები მხოლოდ გაიზრდება, როდესაც ნახევარგამტარებზე მოთხოვნა ახალ სიმაღლეებზე იზრდება. ევროპაში განვითარებულმა მოვლენებმა დამატებითი შეფერხება გამოიწვია ბუნებრივი გაზის დაძაბულ ულტრამაღალი წნევის ბაზარზე. უკრაინა არის მსოფლიოში ერთ-ერთი უდიდესი ექსპორტიორი მაღალი სისუფთავისნეონისნიშნები; რუსეთის შეჭრა ნიშნავს იშვიათი გაზის მიწოდების შეზღუდვას. ამან თავის მხრივ გამოიწვია სხვა კეთილშობილური გაზების დეფიციტი და უფრო მაღალი ფასები, როგორიცააკრიპტონიდაქსენონი.